通过精细的二维及三维地震解释，得到塔北古隆起上的轮台-沙雅断裂，牙哈断裂，轮南断垒带，桑塔木断垒带，英买2构造带等均形成于二叠纪末-三叠纪初，这些断裂的形成时间代表南天山碰撞造山的开始。塔北古隆起中生代的第一期伸展构造发育的时间为侏罗纪，以轮南地区的侏罗纪正断层最为典型。这期正断层的形成时间代表南天山碰撞造山的结束的时间。塔北地区白垩纪为伸展构造阶段，发育白垩纪正断层。塔北古隆起三叠纪底界主要发育削蚀不整合和平行不整合，分布范围广泛，说明南天山碰撞造山从二叠纪末就已经开始了，一直持续到三叠纪。侏罗系底界的超覆不整合代表侏罗纪时塔北地区已经进入伸展构造阶段，但仍然保留了三叠纪时的隆坳格局。白垩系底界的不整合发育代表白垩纪时塔北古隆起已经进入埋藏阶段，塔北古隆起成为埋藏古隆起。三叠纪，库车坳陷的沉积从山前向克拉通方向呈“箕”状，表现出典型的前陆盆地的特征。塔里木盆地北部的沉积相在南北两个盆地表现不一，北部的库车坳陷，沉积相从南北两侧向中间依次为冲积相-滨岸相湖相。南部的隆后地带，其沉积相则表现为从北向南，从西向东依次发育冲积相-滨岸三角洲相-湖泊相。剖面上，三叠纪的盆地充填历史反映了一个由水进到水退的典型周缘前陆盆地演化阶段。侏罗纪库车盆地以轮台凸起为中心呈现南北对称，在库车坳陷内，以坳陷为中心向南北两侧依次对称发育湖相-滨岸相-冲积相沉积，且三种沉积相都沿着造山带发育。在古隆起南部，从北向南，从西向东依次发育冲积相-滨岸相-湖相沉积。剖面上，库车坳陷侏罗系从下往上依次发育阿合组，阳霞组，克孜勒努尔组，恰克马克组，齐古组和喀拉扎组。中侏罗世早期克孜勒努尔组到晚侏罗世早期的齐古组代表了一种稳定、大范围、持续沉降的盆地动力学背景，此时，南天山的碰撞造山已经结束，库车-塔北地区已经进入了构造伸展阶段。晚侏罗世早期的齐古组为研究区从湿热环境演化为干旱-半干旱环境的标志。塔北隆起区侏罗系只沉积中下侏罗统的克拉苏群。白垩纪，塔里木盆地构造相对稳定，地形起伏逐渐减小直至消失。塔北古隆起沉降-消失，埋藏于白垩系之下，其南北2个三叠纪-侏罗纪沉积盆地在白垩纪连为一体，接受了宽浅湖碎屑沉积。其沉积相表现为从北向南依次发育冲积相-滨岸三角洲相-湖相。在南部地区，温宿凸起同时提供物源，从温宿凸起向东依次发育冲积相-滨岸相-湖相。　　综合分析塔北地区的断裂、不整合、构造古地理，认为二叠纪末南天山发生碰撞造山，塔北地区进入周缘前陆盆地演化阶段;三叠纪，碰撞造山持续进行，轮台-沙雅断裂，牙哈断裂，轮南断垒带，桑塔木断垒带，英买2号构造带等形成，英买力低凸起形成，轮南低凸起，轮台凸起最终定型;侏罗纪早期，碰撞造山结束，塔北地区进入区域性伸展构造阶段，但其继承了三叠纪时的隆坳格局。白垩纪，塔北地区稳定沉降，塔北古隆起进入埋藏阶段，白垩纪末，塔北古隆起成为埋藏古隆起。南天山碰撞造山开始的时间为二叠纪末-三叠纪初，结束的时间为早侏罗世阳霞组沉积前。