通过实地调查和观测，应运GIS空间分析技术，地质构造、红层岩性、地形高程、山势起伏度及地质地形剖面线方法，对天山南麓却勒塔格山的地貌成因、特征与类型进行了分析研究。结果表明，却勒塔格山是由新生界湖泊与河流相紫红色砂岩、粉砂岩、砾岩组成，后经新构造运动南北向水平挤压隆升作用，产生强烈的表层褶皱，伴随褶皱产生了一系列的平行背斜轴的逆冲断层和斜切背斜轴的剪切断层，形成许多束状岩层倾角从缓倾斜到近于直立的背斜和向斜构成的褶皱红层山地，山势险峻并且呈E-W走向，红层山地支离破碎，反映了天山南麓地区处于构造活跃时期，地貌发育属壮年期的中期阶段。而地形高程剖面线反映了山地的起伏度和层状地貌特征，揭示了第四纪更新世中期以来，山地受塔里木盆地极端干旱气候的影响，降水量偏小，水源匮乏，呈现出干旱荒漠环境。天山南麓却勒塔格红层山地又经历了强烈的干燥剥蚀和风蚀作用，以及暴雨冲刷、季节性洪水切割、岩性差异性风化和重力崩塌等综合作用下，红层最终形成了干旱区独有的规模宏大、层理清晰的风蚀峰林、岩柱、蘑菇与峰丛、峡谷与陡崖峭壁，以及形态各异的红层峡谷构造地貌、沟壑纵横的劣地雅丹地貌、河谷与重力崩塌地貌、盐丘地貌等干旱地貌类型，反映了干旱区红层地貌演化过程。