第3章
但是，大海也不甘心至此退出塔里木，在距今2.7亿年~3.5亿年的石炭纪早期，它又卷土重来，重新淹没了几乎整个塔里木盆地，延续了几千万年，至石炭纪晚期开始大规模的退却。又经历了几次的反复，至古生代最后一个地质年代，距今2.5亿年~2.7亿年的二叠纪晚期，海水全部退出塔里木盆地，塔里木盆地正式进入大陆盆地发展阶段。到了距今0.7亿年~2.25亿年的显生元第二个地质年代——中生代，塔里木盆地基本以大陆环境为主。在盆地内的地堑区，即地层断裂下陷的地区，则有大型淡水浅水湖泊存在。由于气候转向暖湿。降雨增加，河流活跃，沉积范围也进一步扩大。尽管在距今七八千万年的白垩纪晚期，又出现反复的海进、海退，在西塔里木形成袋状海湾，但整个盆地渐趋干旱已基本定局。
从7000万年前开始的新生代，成为塔里木趋向现代格局的地质年代。尽管在早期，在西塔里木仍然海进、海退频繁，而东塔里木却成为大陆剥蚀区，为新生代第一纪——第三纪晚期的大规模沉积活动准备了丰富的物质来源。随着喜马拉雅造山运动的波及和影响，盆地周围山体急剧抬升，河流广泛发育，将山区风化剥蚀物搬运到盆地中心，奠定了今天的塔克拉玛干沙漠。关于塔克拉玛干沙漠的年龄，有过许多的说法。我国权威的沙漠学家、前中国科学院兰州沙漠研究所所长朱震达研究员认为，塔克拉玛干沙漠是第四纪中更新世以来形成和发育的，也就是说只有14万年的历史。这种认识在很长一段时间被绝大多数学者所接受和认同。而上世纪80年代以来，一些石油地质学家和古生物学家却提出了不同的意见，他们认为塔克拉玛干沙漠在第三纪中新世或上新世即已形成，将沙漠年龄一下提高到100万年～2500万年，他们中保守一些的人也认为塔克拉玛干沙漠至少形成于第四纪早更新世，距今也有120万年之久。不过，也有少数人认为，塔克拉玛干沙漠是在第四纪晚更新世末，甚至全新世时才形成的，沙漠年龄不过一两万年。
这几种说法所判断的塔克拉玛干沙漠的年龄，从1万年~2000多万年，相差了2000多倍，谁的说法更准确一些呢？沙漠环境的形成、演化与沙漠地貌所处的发育阶段是有区别的。前者的年代可以很早，而后者则因地貌的发育阶段不同，年龄的差异可以很大。例如，塔克拉玛干沙漠中的丝路、城镇，当年都是处于沙漠环境之中，但它们的所在地还不能称为沙漠，否则就不会在那里建设城镇了。而废弃后，许多已为风沙湮埋，沦为真正的沙漠，其形成、发育史也就不过区区几百年至上千年。此外，由于形成原因不同，即使在同一个地区，也可能有多次的沙漠发育史，但是，此沙漠已非彼沙漠。塔克拉玛干沙漠的两个大的发育期，就是两个性质完全不同的沙漠，在沙漠的基质、外貌上都有很大的不同。董光荣先生提出的上限，延伸到了中生代最后一个纪——白垩纪的晚期，距今9750万年~6500万年，此时在塔里木盆地的河岸、湖岸、海滨，已有零星沙漠的分布，在进入新生代第三纪后，沙漠进一步扩展、活化。进入第四纪后，沙漠反而开始缩小，直到距今14万年的中更新世以后，风成亚沙土广泛发育，沙漠随之进一步扩大。尽管10多万年来，沙漠的发育经历了多次的反复，但总的趋势是处于扩展之中，最终形成今日的格局。
为了清晰说明塔克拉玛干沙漠的变迁史，董光荣将塔克拉玛干沙漠的形成发育分为前第四纪时期和第四纪时期。前第四纪通俗地说就是第四纪以前的一段时期，包括了中生代白垩纪晚期和新生代第三纪，时间跨度为9500万年。第四纪时期的时间跨度则为250万年。在前第四纪时期，出现了全球性气温下降，塔克拉玛干地区由亚热带、热带环境转为亚热带——暖温带环境，气候进一步干旱，植被也逐渐由稀树草原转变为荒漠草原，沙漠也逐步形成，性质上是以固定、半固定的草原型沙漠，由于沉积物多为紫红或棕红的富含石膏、芒硝和钙结核的物质，沙漠外观以红色为基调，故称为红色沙漠期。