尼勒克县地处中天山西段纬向构造带。北面是博罗科努复背斜、下古生代前寒武纪变质岩组成的加里东褶皱带，南面为哈尔克塔乌复背斜。两者之间，则是巩乃斯复向斜，由阿布热勒隆起、伊斯格力克隆起，那拉提北缘隆起、尼勒克凹陷、伊犁凹陷5个小构造单元组成，构成了尼勒克地质构造的基本骨架。

　　地形

　　尼勒克县四周高山环绕，峡谷遍布。地势自东北向西南倾斜，东高西低，北高南低。中部夹两河河谷阶地，即尼勒克谷地，亦称尼勒克山间盆地或尼勒克断陷盆地。西北边缘是科古尔琴山，北部是博罗科努山，东北部是伊连哈比尔尕山，南部是阿布热勒山。

　　喀什河、巩乃斯河自东向西，相间排列。巩乃斯河流经县境南部部分边缘地区，喀什河贯流全境。尼勒克自东向西延伸，像一叶细长的柳叶，一只开屏的孔雀。全县总面积l 556．25万亩，其中高山面积893.54万亩，占57.41%；低山面积386.31万亩，占24.82%；丘陵面积206.9万亩，占13.3%；河谷阶地、平原面积69.37万亩，占4.47%。

　　地貌

　　（一）高山地貌。主要分布在巴尔盖提沟至庭特克达坂一带，海拔在2500～4100米之间克拉依冰达坂至古尔本别尔克冰达坂，海拔在3600～4590米之间；南部山区从阿拉斯坦河上游至古尔本别尔克冰达坂，海拔在3100～4590米之间。这一地区为常年积雪的冰川区。其下部为风化浸蚀作用所形成的陡峭岩石裸露区，仅有稀少的高寒植被。

　　整个地貌特征为高寒山区地貌，多为冰川作用形成的冰斗铸脊地貌，兼以冰蚀、冰水、现代冰川积雪、雪崩、冰碛、冰舌等地貌。其下部为风化侵蚀作用形成的尖锐、角锋地貌和悬岩陡峭地貌。

　　（二）中山地貌。海拔在l800～2500米之间。主要分布在乌拉斯台以东至喀拉果拉、塔勒德萨依至英盖亚依洛，博尔博松沟至巴因果勒河一带。乌拉斯台以东至喀拉果拉，海拔在2000～2500米之间。塔勒德萨依至英盖亚依洛一带海拔2000米以上，博尔博松沟至巴音郭勒河一带海拔在l800米左右。因受气候变化和水的侵蚀，这一带常见基岩残立地貌、微切割的夷平面地貌、倾斜小平原地貌、突峭地貌、滑坡地貌、裂隙地貌、嶂谷地貌、峡谷地貌、多边形地貌、岩屑锥地貌等。

　　（三）低山丘陵地貌。主要分布在喀什河流域山前地带。坡度平缓，降水略少于高、中山地貌。因受风化和浸蚀作用，这一带常呈低山地貌、倾斜小平原地貌、沙垅地貌、倒石堆地貌等。

　　（四）河谷阶地平原地貌。分布在喀什河流域的9级阶地上。海拔在800～1200米左右。因受流水的浸蚀、搬运，该地区主呈河滩堆积地貌、洪积扇地貌、V形地貌、U形地貌、平底谷地地貌、古河道地貌、阶地陡坎地貌、自然堤地貌、古中轮沽地貌、沼泽地貌、冲积阶地貌、冲积扇地貌、冲积倾斜平原地貌等流水地貌；其次是风的侵蚀、搬运、堆积作用所形成的黄土地貌、陷穴地貌、灌木丛沙丘地貌、石河地貌等。

　　（五）巩乃斯河流域地貌

　　高山地貌。分布在阿布热勒山东段，从苏鲁萨依至古尔本别尔克冰达坂（巩乃斯河源头），海拔在3000～4212米之间。主呈角峰地貌、刃背地貌、古冰斗地貌、槽谷地貌等特征。虽然遭到寒冻剥蚀和流水侵蚀，但其形态依然清晰。

　　寒冻剥蚀、风化、流水侵蚀地貌。分布在巩乃斯河源海拔3000米以下地段，发育成一种沟槽。其外形在平面图上似倒置的铃铛，上口宽大、陡峭，下口深遂狭窄。这种地貌是上下分别遭受寒冻、雪崩、雪蚀作用而形成的。

　　流水侵蚀地貌。分布在阿布热勒山中段南部铁木里克至巩乃斯河源头一带，海拔在1500～3000米之间。这一带降雨降雪多，侵蚀强烈，河谷深切，山坡破碎。雪蚀、雪崩、塌方、泥石流以及地质构造和岩石性质，造成这一带河谷深切、山坡破碎，形成犁沟地貌，切沟地貌、宽沟地貌等。

　　低山、丘陵地貌。分布在阿布热勒山南麓及出山口一带，海拔在900—1500米之间，多为南向倾斜的山坡无林地带。这里植被稀少，蒸发量大于降水量。有的延至岭脊或分水岭，高低相差500米，超出谷底200～300米。南向倾斜的山坡中，短坡多、长坡少。许多山坡岩石裸露，纵坡不均；有些山坡黄土覆盖，山体浑圆；有些则顶部基岩出露，其间沟槽发育，下部却黄土覆盖。因切割而产生了低山、丘陵地貌和沟槽、坡面雪崩地貌。

　　河谷平原地貌。分布在巩乃斯河北岸，海拔在700～900米之间。巩乃斯种羊场至木斯一带为一级河谷冲积平原；黑山头为一级河谷阶地冲积平原，台斯干为二级河谷地冲积平原。

　　山脉

　　（一）中天山山脉。尼勒克县地处中天山西段的中天山山脉由南北排列的3支山脉组成（南部山脉位于巩留、新源县)。北部山脉又由3支小山脉组成，位于县西北部的有北西——南东走向的科古尔琴山，最高峰3366米；位于县北部的博罗科努山，最高峰海拔3736米；位于县西北部的依连哈比尔尕山，最高峰4590米。这3支山脉组成了中天山西段的北支天山，简称博罗科努山脉。

　　（二）阿拉喀尔他乌山脉。中部山脉由4支小山脉组成，有东西走向的铁木尔勒他乌山，最高峰海拔3823米；阿拉喀尔他乌山，最高峰海拔3510米；伊什格力克山（又称乌孙山），最高峰海拔2425米；阿布热勒山，最高峰海拔4280米。这4支山脉组成中天山西段的中支山脉，简称阿拉喀尔他乌山脉。其中阿布热勒山位于县境南部。

　　（三）尼勒克四山。

　　尼勒克县的四山是科古尔琴山、博罗科努山、依连哈比尔尕山、阿布热勒山。 

　　科古尔琴山。位于县城西北部，东西走向。其西部属伊宁县，北部属精河县，东部南坡属尼勒克县。全长百余公里，宽70公里。总面积13875平方公里，其地理坐标为东经81°10’—82°30’，北纬43°50’—44°40’，县境最高峰海拔3366米。

　　博罗科努拉山。位于县城北部。东西走向，长150公里，宽130公里。北面属精河县，南坡属尼勒克县。东与依连哈比尔尕山相连，西与科古尔琴山相接，总面积19500平方公里，其地理坐标为东经82°10’—82°30’，北纬43°45’—44°10’。县境最高峰海拔3736米。

　　依连哈比尔尕山。位于县城东北部。阿尔斯郎沟以东，东西走向，长130公里，宽60公里，总面积7800平方公里。主峰海拔4590米。其山地理坐标为东经83°30’—84°50’，北纬43°30’—44°30’。

　　阿布热勒山。位于县城南部，东西走向。其西部属伊宁县，南坡的东南属新源县，最东部南坡属和静县。全长280公里，宽约60公里，总面积16800平方公里。

　　尼勒克四山是天山山脉的重要组成部分，是中天山山脉的北支。天山山脉横亘于新疆中部，将新疆分割为两个不同的自然区，北为准噶尔盆地，南为塔里木盆地。

　　尼勒克四山远自震旦纪就已具备了天山地槽的规模，在加里东造山运动中，初具山体轮廓，距今约500万年。其地层屡经变动，在石炭纪、二叠纪褶皱上升后，转入稳定时期，后至中生代末期，天山地槽又恢复活动，历经华力西和喜马拉雅造山运动，地槽再度褶皱上升与断裂，才形成了今日的四山。

　　尼勒克四山之间是尼勒克山间盆地和巩乃斯山间盆地（向西延升至伊犁盆地），是北疆地区的产粮基地之一。其间，牧草优质，资源丰富。其森林、野生动物、药材、煤、铜、金、石膏、铁及水、土、等资源在全疆均名列前茅，为尼勒克的四化建设奠定了物质基础。

　　水文

　　（一）地表水。

　　1.河流

　　尼勒克县境内分布有三大水系，即南面的巩乃斯河水系、中部的喀什河水系、北部的阿夏勒河水系。

　　巩乃斯河：巩乃斯河是伊犁河的第三支流，其源头与喀什河源头隔岭相邻。巩乃斯河发源于和静县，东从木斯乌特开勒进入县境，南部至西面的库木德萨依出县境，至巩留县，在县境内全长共42公里，全河流域面积7.3万平方公里，县境流域面积4860平方公里。年均流量45.6立方米/秒，县内年引河水2.57亿立方米。

　　喀什河：喀什河是伊犁河的第二支流，多年平均径流量122立方米/秒，年平均径流量38.19亿立方米。发源于依连哈比尔尕山的古尔本别尔克冰达坂。穿行在博罗科努山、科古尔琴山、阿布热勒山的山谷之中，在托海村向南至雅马渡汇入伊犁河，在县境内270公里，流域面积8656平方公里。

　　阿夏勒河：阿夏勒河水系位于县城西北角科古尔琴山脉中，经阿夏勒河乌孜至精河县的沙山子，水系多为泉水和山溪水。在县境的科古尔琴山南麓，萨尔普勒达克山为分水岭，以北为阿夏勒河水系，以南为喀什河水系。阿夏勒河在尼勒克县境内。长60公里，宽15公里。流域面积900平方公里。呈东北一西南向的长方形。其西支阿恰勒河的支流有23条，东支恰合尔艾尼勒克河的支流有3条。

　　2.湖泊

　　在尼勒克县境内的科古尔琴山、博罗科努山、依连哈比尔尕山、阿布热勒山中，分布着95个形态各异的高山自然湖。这些湖泊起着涵养水源，维持大自然生态平烩的作用。有的可养鱼、发电，有的可浇灌农田、草场，有的还是疗养、避暑、旅游的胜地。湖，俗称海子，哈萨克语称库勒。这95滚内陆湖成因有两类，一类是在地壳演变过程中，由地层断裂形成的断层湖，共36个，占总数的37.9%；一类是冰川运动形成的冰斗湖，因受第四纪新大地构造运动的影响。气温转热、冰川雪线上升，融化的雪水聚集在古冰川地貌中，形成湖，这样的湖共59个，占62.1%。在尼勒克四山中，分布在阿布热勒山北麓、喀什河南岸的湖有26个，占27.35%；分布在科古尔琴山南麓、喀什河北岸的湖12个,占12.63%；分布在博罗科努山中的湖有53个，占55.78%；分布在依连哈比尔尕山中的湖4个，占4.2%，阿布热勒山区的湖。共有26个，它们是赛横都勒湖（由6个小湖组成）、阿萨吾阔克湖（由4个湖组成）、乌勒肯阔克萨拉湖（由2个湖组成）、博尔阔拉湖、阿热斯坦（由4个湖组成）湖、阔尔克湖（由3个小湖组成）、喀拉布拉克湖、尔格巴依湖（由两个小湖组成）、阔克湖（由两个小湖组成）。

　　依连哈比尔尕山区的湖。共3个，他们是什木勒得克喀拉尕依湖、阿克铁克切湖、恰尔巴合特等。

　　博罗科努山区的湖。共53个，它们是萨斯合湖（由4个湖组成）。阔木尔勒湖、乌兰萨得克湖、木孜湖（由4个小湖组成），萨尔克特湖群（由6个小湖组成）、阿尔恰特湖群（由5个小湖组成）、阿尔斯郎湖群（由2个小湖组成）、博勒根努尔湖群（由6个小湖组成）、喀尔巴格勒湖（由3个小湖组成）。

　　科古尔琴山区的湖。共12个，它们是尼勒克湖群（由9个湖组成），阔克果勒湖（由2个湖组成），加斯湖。

　　冰川

　　尼勒克冰川是天山冰川的重要组成部分，3条冰川像3条玉龙盘距在博罗科努山、伊连哈比尔尕山、阿布热勒山的上部，海拔3700米以上。

　　尼勒克3条冰川的最北支为博罗科努山冰川，西起南果勒至肯普特乌，东至孟克特冰达坂，其地理坐标在东经83°30′～84°30′，北纬43°45′～44°30′之间；东支为依连哈比尔尕山冰川，西起拉帕特冰达坂，经阿克乌增，东至古尔本别尔克与南支汇合，其地理坐标在东经83°30′～85°05′，北纬43°25′一44°10′之间；南支为阿布热勒山冰川，西起阔尔克，东至古尔本别尔克，长23.6公里，最宽处1.2公里。最窄处0.2公里。

　　尼勒克冰川属大陆冰川。在海拔3700米以上为冰川积累区,在山间凹地里，储存着终年不化的隆雪（又称粒雪盆），新降落的雪花在粒雪盆里很快融化。形成了细粒雪。太阳的辐射使其表面融化，融化下渗，经渗透浸冰结，屡经反复，日积月累便行成了冰川。当冰层达到一定厚度，在重力的作用下，银蛇巨蟒似的冰川就以每年几米甚至数百米的速度向下滑动，形成冰川运动。尼勒克冰川因雪线高，常温在0℃以下，冰雪的消融和冰川的运动均十分缓慢。

　　尼勒克冰川是巨大的固体水库。夏日，其表层冰消雪融，融水奔泻而下，汇入喀什河。尼勒克冰川补给喀什河水的年径流量为2.737亿立方米,占喀什河年径流量的7%。尼勒克冰川不仅具有涵养水源、调节气候的作用，还维持着大自然的生态平衡。夏季为日照时数最长、太阳辐射量最大的时期，喀什河水因雪融多而径流量加大。而在多雨的年份，夏季气候侵蚀频繁，天阴多雨，高山气温低，高山冰川融量减少；中山带却因雨水多而河水径流量加大。这种高、低山降雨形成的径流交替增减，使喀什河水径流量比较稳定。其年际变差系数为CR=o.19。这种很少的变化，正是冰川的调节所成。

　　（二）地下水。

　　全县地下水资源总量为3.14亿立方米。可开采利用的为0.27亿立方米。主要用于人畜饮水。喀什河谷地下水埋藏深度为5—20米,二、三台阶上埋藏深度为60一200米。因地下水资源丰富，尼勒克地区泉水多。共有山泉2873眼。按分布的地理位置，可分为高山泉、中低山泉、河谷平原泉；按成因可分为高山接触泉、中低山裂隙泉、河谷平原侵蚀泉、人工泉。高山接触泉水多为深层地下水。水质好，是人畜的理想饮水（还可找出为数不多的矿泉水）；中低山裂隙泉为浅层地下水，水质较好；矿区附近的泉水。水质差，部分有毒；原侵蚀泉和人工泉都是最浅层地下水，冬季污染少，质较好，春季冰雪融化，污水渗透，水质较差，夏季受农田农用药水渗透，水质更差。尼勒克县境内有一条西起科古尔琴山、经博罗科努山，东至依连哈比尔尕山的地热带，地热带遇断层破碎地带，地下水经裂隙漏出地面，就形成温泉。尼勒克县境内从东至西有喀什河源温泉群、巴尔盖提温泉、塔尔阿尔桑温泉等。

　　气候特征

　　尼勒克县属大陆性北温带气候，东部山区气候特征明显，属温凉半干旱农牧业气候区。县城一带气候特征为：日照时间长，降水丰富，平均降水量为515.8毫米。气候日夜温差大，有利于植物营养物质的积累。

　　尼勒克县是伊犁地区三大冷区之一，基本无酷暑，冷季从11月7日到翌年3月18日共133天；暖季从3月19日到11月6日。共232天。东部冷季更长，冬季冷空气入侵频繁，对农牧业生产不利。

　　（一）日照。尼勒克县全年可能日照时数4 491.9小时，4—9月（作物生长季节）可能日照时数达2636.8小时。东部山区全年日照时数达2795小时，全年实际日照时数2795小时，5—7月中旬，白天长达15小时，4～9月（作物生长季节）实际日照时数达1682小时，利于植物的光合作用，光能资源丰富，全年太阳辐射总量136千卡/平方厘米，光合有效辐射量为65.3千卡/平方厘米。可满足小麦、甜菜、油料、马铃薯、向日葵、牧草、林木需要。农区无霜期100天左右，牧区和山区低于100天。 最高年份为1962年，达2970小时，最低年份为1959年，达2519小时。

　　气温

　　尼勒克县气温多变，冬夏冷热悬殊，春温不稳定，秋温下降快，年较差、日较差和年际变化大。

　　（一）年平均气温。县城一带年平均气温为6.2℃，乌拉斯台地区年平均气温为4.9℃。全县气温随地势升高而降低，每升高100米，气温下降0.2℃。年平均温度随喀什河谷由南向北递减，自西向东递减。

　　气温的年变化。尼勒克县气温的年变化明显，全年以1月最冷，7月最热。气温的年较差（即一年中最热月与最冷月平均气温之差）在苏布台、喀拉苏一带为30℃--31℃，县城一带为29℃--30℃，乌拉斯台到二牧场一带为26℃--27℃。

　　（二）温度的季节变化。冬季：尼勒克县冬季寒冷漫长。沿喀什河两岸为冷区，系地形作用使大量冷空气堆积在这些地区所致，尤以河两岸狭窄一带更甚。西起喀拉苏，东至科克浩特浩尔的中低山区为暖带，这一暖带于当年12月初形成，至翌年2月底结束，是冬季牧业生产的良好场所。高山区为另一冷区。就整个冬季而言，喀什河为伊犁地区三大冷区之一。县境整个冬季可分为寒冷期和严寒期两个时限。30℃时期，初日为6月12日，终日为9月8日，共90天；东部的乌拉斯台地区炎热期初日为7月13日，终日为8月25日，共42天。酷热期为>35℃时期，初日为8月3日，终日为8月4日，共1天。秋季：秋季气温下降迅速，由于冷空气加速活动，尼勒克地区最早可在9月出现寒潮和霜冻，使农作物受害。秋季日平均气温从15℃降到10℃需25天，较春季升温短15天，从10C降到5C只需20天，较春季升温短10天。

　　（三）温度日较差。尼勒克县农区土壤多属沙性，加之地势高，坡度大，白天太阳辐射强。增热快，夜间散热也较快，温度日变化剧烈。平均日较差（一日中最高温与最低温之差）里，以8—9月最大，11—2月最小。最大日较差变幅在20℃至28℃之间，白天温度高，同化作用加快，夜间温度低，植物呼吸作用缓慢，利于农作物体内营养物质的积累。

　　尼勒克县地面年平均温度为6.5℃。整个地温变化与气温变化基本一致，即最热出现在7月，最冷为1月,但变化幅度比气温大。

　　地中5厘米深处的温度在4月15日左右可稳定在0℃以上。最早和最晚约提早或推迟7天。生产实践和研究结果表明，由于地中温差较小，以此作为喜温作物播种期开始的指标是可靠的。

　　（四）无霜期。最低气温≥2℃的连续日数为无霜期。尼勒克县地区无霜期较短，在农区平均为100天左右，一般始于5月下旬，最早为4月25日，最晚为6月24日，相差两个月以上。降霜日期最早为8月1日，最晚为10月15日，最早霜期也差两个月左右。全县无霜期最长为1979年的147天，最短为1962年的62天，在县城一带，无霜期80%的年份可保持在86天左右，在巩乃斯——带保持在155天左右，县城东部玉米、辣子、西红柿不成熟，只宜种植喜凉作物。

　　降水

　　降水量地域分布，从县气象站20年降水资料看，年降水量在250—475毫米之间变化，超过300毫米的年份占14年，平均值为350.2毫米。从东部的乌拉斯台20年降水资 　　料看，年降水量在350—650毫米之间变化。接近和超过500毫米的年份占15年，平均值为518.3毫米。

　　山区降水量随海拔高度增加而增加。一般说来，夏季降水带分布在海拔2500米左右，冬季下降l000米，西部河谷地区降水量少，西部山区降水量按每升高100米，降水量约增加25毫米的规律递增；东部山区降水量按每升高100米约增45毫米的规律递增，最大降水带的年降水量约在1000毫米左右。

　　全县降水分布的特点是：东部多于西部，山区多于河谷。降雨多于降雪。冬季降雪时间长，山区多大雨或暴雨，月际降水平均相对变率为50%左右。即年降水变化在250—475毫米之间，多年平均值为350.2毫米。东部河谷地区平均降水量为515.8毫米，山区平均降水量在700—1000毫米之间。西部降水量在300毫米左右，为全县的干旱区。降水量的季节分配及月际变化：因受西来气流和地形的影响，降水多集中在作物生长季节4—9月，约占全年降水量的65%一70%；而5、6、7三个月的降水量又占4—9月降水量的60%一65%。冬季降雨稳定，积雪时间长，积雪间隔日数为176天，实际降雪日数平均43天，实际积雪日数为115天，稳定积雪平均日数为99天。≥5厘米的初始积雪，平均日数为167天，≥20厘米积雪平均间隔日数为49天。山区冬季积雪可达200—300厘米，高山区积雪终年不化，厚达数米乃至数十米。

　　蒸发

　　尼勒克县属北温带大陆性气候。空气较为干燥，湿度日变化大，平均相对湿度年变化率在63%～76%之间。冬季湿度大于夏季，春秋季比较接近，平均相对湿度最大值出现在12月至2月之间，多年平均值为76%。最低出现在8—9月之间,多年平均值为63%。全县月平均蒸发在21.5至216.8毫米之间变化。夏季大、冬季小。最大值出现在8月，22年的平均值为216.88毫米；最小值出现在1月，22年的平均值为21.5毫米。