準噶爾盆地基底的主體部分或直接部分是海西褶皺帶。未出露的深部可能存在前震旦紀的地塊，屬西伯利亞板塊南側板緣區的中間地塊。石炭紀晚期洋殼消減后，自中二疊世即開始發育內陸盆地型沉積。含煤沉積始于早侏羅世并延續至中侏羅世，含煤地層為水西溝群，分布面積約13萬km²。準噶爾盆地是一個受南側褶皺山系控制或影響的大型拗陷型盆地，拗陷呈不對稱形，南深北淺，北部且有沖積扇發育(圖2.2.9)。從八道灣組到三工河組再到西山窯組，盆地經歷了淺—深—淺三個發育期，三工河期以湖相沉積為主，不含可采煤層，另兩期為主要成煤期。在空間上則表現為周邊淺、中心深、湖盆中心位于瑪納斯一帶，成煤最好的部位在盆地南緣，西起烏蘇，東到吉木薩爾，東西長500km。南緣含可采煤30～60層，可采煤總厚70～240m，埋藏量十分豐富。盆地西北緣及東北緣也是成煤較好部位，可采煤15～30層，可采煤總厚30～40m。

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