阿奇克谷地位于罗布泊洼地之东,93°E以西,东西长约150km,南北宽20～30km。为新生代北山与阿尔金山之间的地堑凹地的一部分,与东面河西走廊的地堑凹地相通。根据出露的雅丹地层河湖相沉积样品所作的ESR测年(227 2～1009 4kaBP)和本区的地质地貌特征可将阿奇克谷地演化与库姆塔格沙漠的发育史归纳为4个时期。①早更新世至中更新世罗布泊古湖扩大时期,东部湖湾宽约50～60km,向东延伸至93°15′E或更东;②中更新世晚期山地上升与古湖湾退缩消失时期,距今30万年前左右,青藏高原强烈隆升,阻挡了海洋水汽的进入,亚洲内陆加速变干,由于阿尔金山的左旋向东滑动,在北面古湖区地层发生了与阿尔山斜交的羽毛状断裂谷群,并因东北向的断裂上升与东西向的河西地堑谷地斜交,阻断了疏勒河水不再向西流入罗布泊,使东部湖湾向西退缩并逐步消失;③中更新世晚期至晚更新世初,暴雨径流与强烈的风蚀作用时期,阿奇克谷地北部的洪积湖相沉积台地支沟口形成雅丹土丘群,谷地南面库姆塔格沙漠北面羽毛状断裂谷群形成雅丹垄脊和风蚀谷,谷地中央呈现出季节性的盐碱沼泽和零星雅丹土丘;④晚更新世末至全新世库姆塔格沙漠扩大,向北埋没了羽毛状断裂谷(风蚀谷)和雅丹垄脊,形成了世界上独特的羽毛状沙丘。