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阿尔塔拉盆地构造类型属半地堑式，盆地西缘基底相对陡倾，东缘基本上为一走向NNE、倾角约8°-15°的构造斜坡带。国境内基底形态呈由SE向NW缓倾的箕状形，基底埋深O-1800余米，盆缘5km范围内埋深一般不超过1000米，盆地中、南部埋藏较浅，为O-1500米，北部埋深较大，沉降中心基底最大埋深超过1800米。汉组(K1bs)地层以小角度向盆内倾斜，地层倾角一般不超过5°。阿尔塔拉盆地构造相对简单，主要发育数条断裂构造，褶皱构造不发育。根据遥感图像解译及钻探揭露评价结果，区内可识别出4组断裂构造：NNE向、NE向、NW向和近SN向断裂，盆地内部发育二条断裂：F1、F2和F3断裂，其中F1断裂呈NNE向展布，F2呈NE向展布，F3呈NW向展布。F1断裂规模最大，延伸超过40km，F2断裂规模次之，延伸近30km。
F1和F2均为倾角较陡的止断层，倾向NW，主要切穿下白垩统巴彦花群地层，其中F1断裂可能还切穿了上新统红层，为该盆地重要的局部性泄水断裂；F2断裂的活动强度由南向北递减，南部垂直断距超过100m。