库车大峡谷位于天山山脉南麓、阿克苏库车县（古称龟兹）以北，是中国罕见的旱地自然名胜风景区。

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库车大峡谷被《中国国家地理》杂志评选为“中国十大最美峡谷”之一。峡谷内崖壁上有一处唐代石窟，窟内有残存壁画和汉文字。

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库车大峡谷近似呈南北弧形走向，由主谷和七条支谷组成，全长5000多米，谷端至谷口处自然落差200米以上，谷底最宽53米，最窄处0.4米，呈典型的地缝式隘谷。

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库车大峡谷由红褐色的巨大山体群组成，实为亿万年风雨剥蚀、山洪冲刷而成，岩层主要是沉积岩，后经天山山脉断裂和地壳运动作用，岩层发生了一系列波状弯曲，在峡谷侧壁上可以看到明显的褶曲和断裂线。

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大峡谷的形成大约发生在距今两亿年左右，这个时期地壳发生过剧烈的变动，该地区的地壳反复上升或下降，表现出明显的沉积旋回和岩相变化。大峡谷中岩石的颜色为褐红色，主要原因是这种岩石含有较多的铁矿质，其他组成物质主要有石英、白云母、黏土岩、砂石等。

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