一、地形
工作区及其周边地形多样，是一个山地与平原相间分布的地区，既有高度上的巨大差别，又有形态上的差异性。南部为阿尔金山和祁连山脉，其间为山间河谷盆地；中部为走廊平原及走廊内部山地；北部为北山山地。
（一）山区地形
1.南部山区地形
地势总体上是自北而南增高，当金山口东、西分别为祁连山脉、阿尔金山脉。阿尔金山脉一般海拔为3000～4000m，走向近东西，山体高耸、山坡坡度30°～60°。其中的安南坝山主峰高度为5798m，海拔5400m之上为现代冰川分布带。阿尔金山脉之南为苏干湖盆地，湖盆洼地海拔2820m；之北为阿克塞盆地南部洪积扇区，扇顶海拔2400m左右。
祁连山脉总体走向北西西，山峰、谷地相间排列。自南而北有党河南山、党河盆地、野马南山、野马河盆地、野马山、昌马-石包城盆地、鹰咀山-照壁山等。
党河南山一般海拔为4800～5400m，最高峰5665m，海拔5200m以上为现代冰川分布带。党河谷地海拔3100～3800m，属山间草甸带，如月牙湖草甸、平草湖草甸带等。
野马山一般海拔为4500～5000m，大雪山最高峰5479m，海拔4600m以上为现代冰川分布带。昌马-石包城盆地海拔2000～2600m，两盆地实为两个相对独立的水文地质盆地，两者以十二道梁分隔，在两盆地北部各发育倒置的干三角洲形细土平原区，细土区丛草及灌木发育。
鹰咀山-照壁山为祁连山北部山体。昌马堡北部的昌马河峡谷以东为照壁山，以西为鹰咀山。照壁山走向近北西西，北缘发育祁连山山前压扭性深大隐伏断层，是山地与平原的分区界线。山体一般海拔为2800～3500m，最高峰妖魔山海拔4586m。鹰咀山走向近北东东，北缘发育阿尔金山前压扭性深大隐伏断层，也是山地与平原的分区界线。山体一般海拔为2450～2800m，最高峰3878m。
2.北部山区地形
系指饮马农场-双塔-西湖-魔鬼城以北的山地，一般海拔为1300～1600m，最高峰马鬃山2492m。北山总体上是一个起伏较为平缓的山地，山头多呈孤峰浑圆状，高度较低，如青山海拔1264m、白石头山1621m、黄岗1713m、饮马北山1616m、小独山1502m。基岩山体之间有大面积的冲沟及洼地，是洪流通道和汇水洼地，如红柳河、梧桐沟、大泉盆地、马莲井盆地等。北山南部边缘为东西长450km、南北宽10～30km的北山山前戈壁，地形北倾、地表平坦。
（二）平原区地形
北山之南、鹰咀山之北既为平坦宽广的河西走廊西部平原，卡拉塔什塔格-三危山-北截山等走廊山脉又将平原区分为南、北两部分。亦称其为中游平原及下游平原。
1.中游平原地形
中游平原地势总体呈南高北低，地形平坦，冲沟发育，深度一般小于5m，坡降40‰～10‰，自南而北减缓。昌马洪积扇顶部大坝至扇缘三道沟地形南倾，海拔1850～1320m。一百四戈壁地形南倾，由南至北海拔2600～1700m。总体而言，除玉门镇—桥湾—踏实一带为细土带外，南部以广阔的砾石平原为主。
需要说明的是，在玉门镇-锁阳城-昌马大坝三点之间发育着一处极为典型、完整的洪积扇，洪积扇主轴线长45km，东、西轴线长也各为45km，扇缘弧长95km，扇区面积约为2100km2（图1-2），表面发育着洪水冲蚀的九条洪沟，皆宽而浅。洪积扇前缘即为植被相对茂密的细土平原，扇的西部边界紧贴长山子的大崖头，东部边界紧靠乱山子的黑崖子，扇顶插入昌马河峡谷内。
图1-2 昌马洪积扇卫星照片
洪积扇的形成是内、外地质应力共同作用的结果。源于祁连雪峰的洪水途经昌马盆地时，混入了泥、砂、石固体物质，经过昌马峡时再次混入固体物质，且洪流能量被放大，一出峡口即变为泄流洪水，固体物质被分选堆积于山前，长此以往，形成今日之昌马洪积扇。
榆林河、党河都有各自的洪积扇，但规模较小。
2.下游平原地形
下游平原地势总体南东高、北西低。海拔1250～900m，双塔最高，魔鬼城最低。地面坡降10‰～3‰，以细土平原为主。
自双塔堡到玉门关和阳关地形如同一个逐步散开的三角形。下游平原地形更为平坦，冲沟不发育，自双塔至罗布泊的疏勒河故道，多数地段已被侵蚀或堆积而不显河道地形。但是在个别地段依然有流水侵蚀的深切割沟谷，如三危山北坡、西水沟，中更新统砾岩被切割成50m的冲沟，仅左岸崖壁高度就达20m。古人在崖壁上开凿了数以千计的石窟，此即为著名的莫高石窟。
除河流堆积平原之外，下游平原还有风蚀与风积地形。这就是敦煌魔鬼城的雅丹地貌区，其间土台、土柱、蘑菇石比比皆是。库穆塔格沙漠、鸣沙山沙地是两片风积地形，前者是金字塔形、新月形链状复合式沙漠，沙丘高度一般10～200m。鸣沙山沙地一部分堆积于党河洪积扇东侧，一部分披覆于三危山上，沙丘高度一般20～60m，该沙地东部有一处特殊地形，在丘间洼地出露泉水成湖，称之为月牙泉，受人类工程-经济活动的影响，湖水面积在不断地缩减，使举世闻名的月牙泉风景区遭受威胁。
二、地貌
西北地区的地貌基础奠定于喜马拉雅造山运动，新构造运动对地貌特征产生了显著的影响，如古剥蚀面的发育，多级河谷阶地的出现，新老洪积扇的叠置，河道水系的变迁，褶皱隆升与逆掩断层等；同时，外营力对地貌的塑造也起着重要的作用，如冰蚀作用、雪蚀和寒冻风化作用、水蚀作用、风蚀作用、干燥剥蚀及再堆积作用等。在上述内外营力长期作用下，塑造了山地、平原、戈壁、沙漠等多样而又复杂的地貌景观。总体上，工作区及周边地带可划分为4个大的地貌单元（图1-3；表1-1）。
（一）侵蚀构造地貌
分布于南部的祁连山-阿尔金山区。山势西高东低，大部分海拔在3000m以上。由中新生代断裂隆起的一系列沿北西西-南东东向展布的高大山体与盆地（或纵谷地）组成。主要山脉有疏勒南山、党河南山、野马南山、托来山、托来南山等；主要山间盆地有苏干湖盆地、党河河谷盆地、疏勒河谷盆地、野马河谷盆地、石包城-昌马盆地等。山体陡峭，切割强烈，相对高差一般为500～1500m，沟谷呈“V”字形。受历次构造运动的影响，构造裂隙十分发育，侵蚀及堆积作用强烈。主要的二级地貌类型有：①极高山；②高山；③中山；④低山丘陵。
图1-3 疏勒河流域地貌图
（二）构造剥蚀地貌
北山及走廊山脉皆属之，诸如马鬃山、青山、白石头山、饮马北山、宽滩山、北截山、卡拉塔什塔格、南截山、长山子等，系长期剥蚀的中山、低山和丘陵，呈近东西向断续分布。山体浑圆，切割不强烈，沟谷多为浅宽的“U”形，相对高差20～100m；马鬃山及其周边山体为准平原化的干燥剥蚀低山丘陵，但仍不失为褶皱断裂隆升山体。二级地貌类型有①中山；②低山丘陵；③准平原台地。
表1-1 疏勒河流域地貌类型说明表
续表
（三）堆积地貌
疏勒河流域中、下游平原皆属之。工作区内东起干海子，西止甘新交界，南抵祁连，北至北戈壁。南北最宽处达75km（多坝沟-魔鬼城），最窄处不足10km（青山水库、双塔水库等地），东西绵延近480km，海拔900～2600m。又被横亘于中下游之间低矮的构造山梁分隔为南、北系列盆地。总的地势与主干河流发育的方向相一致，自南东东向北西西方向倾斜。从祁连山-阿尔金山和北山冲刷下来的松散物质覆盖了走廊的大部分地段，受搬运距离和河流分选作用的控制，洪积、冲积、湖积呈明显的分带规律。其二级地貌类型有：①冰水洪积平原；②山间陡倾斜冲洪积平原；③山前陡倾斜冲洪积平原；④缓倾斜冲洪积平原；⑤冲积平原；⑥冲湖积平原；⑦湖积平原；⑧山间洼地。
（四）风成地貌
风积地貌：库穆塔格沙漠和鸣沙山沙漠是区内两片分布面积较大的沙漠，由第四系全新统风积粉细砂、细粉砂组成，其地貌形态主要为新月形、金字塔形、链状复合型沙丘。此外，走廊内部的百旗堡、七道沟-桥子、花海北部等地分布着大小不等的沙地，由第四系全新统风积粉砂、粉细砂等组成。形态可划分为沙丘、平沙地、沙盖、丛草沙丘。
风蚀地貌：分布于敦煌魔鬼城一带。此地曾是一个巨大的湖泊，当时应有充沛的降水，有宽广的河流，有不断注入湖泊的水源。随后，气候转为炎热干燥，河流改道、湖泊逐渐消失，地层裸露，在风力吹侵的过程中，表层砂土被侵蚀成许多沟壑，进一步侵蚀则形成高矮不等的土岗、土台、土柱，形似城墙、街道、宫殿……皆千姿百态（图1-4）。
图1-4 敦煌魔鬼城风蚀地貌（雅丹）