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中天山新生代晚期经历了自南天山向北的强烈构造挤压．在近NS向挤压环境下，伊犁盆地中部乌孙山崛起，整个盆地解体．南天山变形前锋主要位于乌孙山北缘断裂，该断裂为盆地中重要的活动断层，造成约16km缩短量．目前伊犁盆地北部伊宁次级盆地受到来自乌孙山和北天山的挤压和逆冲，盆地范围逐渐减小．伊犁盆地南部的昭苏次级盆地已并入到南天山逆冲褶皱带中，构成一个背驮盆地，主体伊宁次级盆地则“俯冲”于两侧山体之下．