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野外勘查发现巴丹吉林沙漠的高大沙丘内部具有很高的含水量，湖泊钙华中存在上升泉，同位素数据证实泉水与沙丘中的地下水同源，泉水和地下水中的3He/4He、87Sr/86Sr与δ13C等数值表明地下水经过海相沉积的碳酸盐岩层，可以推断湖泊水不是由降水而是来自祁连山顶的融雪水补给。阿尔金断裂带与祁连山的深大断裂构造相连通，使地下水有通道补给到巴丹吉林沙漠后以泉水的形式涌出，形成湖泊群。