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祁连山地区大地构造演化历经了元古代至早古生代的地槽阶段、晚古生代的地台阶段和中、新生代的地洼阶段。地槽阶段元古代为陆块奠基、成长和扩展时期，早古生代为洋壳化板缘构造活动和陆间碰撞构造作用时期。地台阶段大型沉积盆地发育。地洼阶段以陆内造山－造盆作用和块断推覆构造活动为特征。祁连山地区遭受了三次不同性质的造山作用：元古代未托莱运动的陆块挤压褶皱造山作用、加里东晚期祁连运动的陆间碰撞造山作用和中、新生代的陆内块断造山作用。由上，祁连山及其邻区的构造单位由北至南划分如下：（１）走廊地洼；（２）北祁连地穹；（３）中祁连洼陷；（４）南祁连地穹；（５）柴达木地洼。