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魔鬼城由一系列的孤立台地组成，看上去与中古时代的城堡十分相似。台地高10-50米，由广泛出漏的白垩系下统吐谷鲁群构成，主要岩性为浅水湖泊相灰绿色细砂岩与棕色、褐红色泥岩、砂质泥岩。吐谷鲁群略呈水平状向东南方向微倾，倾角约5度。在白垩纪，这里是一个巨大的淡水湖泊，沉积了广泛的湖相地层，当时，气候温暖湿润，林木繁茂，爬行类动物繁衍，巨大的各类恐龙也是世界的主宰。时过境迁，湖泊上升为陆地，恐龙也成为化石，一切在自然规律的操纵下发展。魔鬼城属典型的雅丹地貌，是受风力和流水作用的影响形成的。流水的切割和风力的雕凿使白垩纪地层形成各种奇异的形态，似城堡、舰船、楼阁，似人物、动物、蘑菇…