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通过野外地质、钻井地质、地球物理和同位素地质的综合调查研究，确定了盆地内部存在一条三叠纪基性岩带。该基性岩带包含有玄武岩、辉绿岩和其他基性侵入岩；它们的同位素年代为（259±09）Ma-（292。0±0．5）Ma。玄武岩、辉绿岩的岩石学、岩石化学和地球化学研究表明，它们表现出典型的板内基性岩的特征。结合盆地内部晚古生代的沉积学特征和周边的大地构造特征，认为该基性岩带是二叠纪裂谷作用的产物。在二叠纪，塔里木盆地处于克拉通内部裂谷环境。