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呈东向西纵深长约5.5公里，为红褐色岩石经风雕雨刻而成，峡谷曲径通幽，别有洞天，山体千姿百态，峰峦直插云天，沟中有沟，谷中有谷。南天门、幽灵谷、月牙峡、虎牙桥、魔天洞、雄师泪等景观造型生动，形态逼真。距谷口1.4公里处的山崖上有一处唐代石窟，窟内南、北、西壁 上有残存壁画和汉文字。距峡谷700米处另有一峡谷，与神秘峡谷相伴。天山神秘大峡谷集雄、险、幽、静、神为一体，身临其境者无不赞美叫绝。整个峡谷犹如一条尾震天山头，口饮库河流（开口于库车河），曲身九十九的巨龙劈山而卧，呼风唤雨，神秘莫测。更令人称奇的是,距谷口1400米深处,高约35米的崖壁上，有一始建于盛唐时期，壁画丹青的千佛洞遗址，就文字记载和绘画艺术而言，在古西域地区至今已发现的300，实属罕见。无山不成谷，峰奇谷更幽。峡谷区域平均海拔1600米2048米。组成峡谷的奇峰群山由赭色的泥质沙岩构成，当地维吾尔语叫做“克孜利亚”，即红色的山崖。