在地质历史上，天山地槽形成于震旦纪晚期，经加里东运动，特别是华力西运动，地槽发生全面性回返，褶皱隆起形成古天山山地。构成山地的主要岩石是古生代变质岩和火山碎屑岩及华力西期的侵入岩等。中生代至早第三纪末，古天山被剥蚀夷平成为准平原。晚第三纪，特别是上新世以后，准平原发生断块抬升，形成多级山地夷平面，后经冰川与流水交替作用，成为现代天山。是中国重要的地震带区。

古称“瑶池”

唐太宗时在博格达峰下设过“瑶池都护府”，管理天山地区。天山天池风景区以高山湖泊为中心，雪峰倒映，云杉环拥，碧水似镜，风光如画，古称“瑶池”，据说神话中西王母宴群仙的蟠桃盛会便设在此处。“天池”一名来自清代，取“天镜，神池”之意，极言此地风光之美。清朝乾隆年间，新疆都统明亮曾登博格达峰和天池一带，勘察地形，开山引水，并在天池渠口附近立石碑纪念此举。在天池附近还有不少名胜古迹，过去这里曾经建立过十几座古刹，清乾隆年间曾在此修建过福寿寺，因用青砖铁瓦建造，又称“铁瓦寺”。天池西面还有东岳庙遗址，池下有无极观。这些名胜古迹，又为天山增添了诱人的魅力。

文明的古迹，不朽的丰碑

天山自古以来就是中华人民共和国与中、西亚联系的重要通道，是昔日古代丝绸之路的必经之路。天山的托木尔峰东部南、北木扎尔特河谷，便是古代丝绸之路的一个重要支线。西汉时，细君公主、解忧公主下嫁乌孙王，即通过此道。驰名中外的唐代佛僧玄奘，公元629年去印度取经也经过这里。他在其《大唐西域记》中对托木尔峰分水岭一带的惊险环境曾进行了生动的描述。据传“一代天骄”成吉思汗曾登上天山博格达峰，并在此会见当时西来传道的真人丘处机。

星罗棋布，水草肥美

天山地势宽坦，降水集中夏半年，湖沼星罗棋布，水草肥美，成为中国著名草原之一，并且是天山山地唯一有天鹅生栖的地方，现已划为新疆的自然保护区。盛产进贡的贡米。天山山脉拥有煤炭、铜、铁、锰、锌，且稀有金属锂、铍等储藏量也令人惊喜，至于云母、石英、膨润土、大理石等非金属矿藏，不仅储量丰富，而且品质优良。仅以东天山成矿带为例，就有金属、非金属矿藏76种，占到全新疆已发现矿种的55%。天山是新疆开发与发展的资源富集区。

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玄奘（602年—664年），唐朝著名的三藏法师，汉传佛教史上最伟大的译经师之一，中国佛教法相唯识宗创始人。俗姓陈，名袆，出生于河南洛阳洛州缑氏县。他是中国著名古典小说《西游记》中心人物唐僧的原型。