1.戈壁

河西地区27万平方公里的面积中，12万平方公里被戈壁荒漠覆盖，其余是山地和沙地，星星点点的绿洲只占7.5%。从峰峦重叠的祁连山北麓到合黎山埂，从沙静烟沉的玉门关外到乌鞘岭下，大漠苍茫，浩浩无际，只有砾石侵天涯，瀚海戈壁广袤无垠。瀚海亦称翰海，据司马迁《史记》记载：“汉武帝时霍去病击匈奴左地，出代郡塞二千余里，登临瀚海而还。”有人认为翰海是北方的海名，有人认为既云“登临”，则是山而非海。后来多用翰海指称沙漠戈壁地区。戈壁亦称戈壁滩、戈壁沙漠，蒙语意为“难生草木的土地”，是一种荒漠地貌，表层覆盖一层粗砂和砾石，下面是土埂和砾石、沙碛混合。有些地段只能生长稀疏的耐旱耐碱草类和灌木，有些地段几乎没有植被。

按成因分类，戈壁可分为风化砾质戈壁、水成的戈壁和风蚀的砾质戈壁三种。河西走廊的戈壁是内蒙古高原的一部分，经过漫长的地质时期，冰川、风化、流水和风蚀等外力作用使高原削平，低地垫高，地表逐渐趋于一致。这里深居内陆、远离海洋，山岭阻隔，气候干旱，河流不多，侵蚀作用微弱，因此地表切割轻微，一直保持着广阔的高原地貌，土壤多含盐碱和石灰，有机物含量低，因此多为荒漠半荒漠地形。祁连山麓和北山山地两边，河流运动洪积、冲积形成大片绿洲。扇形洲上部以砾石为主，中部以亚沙土为主，地下水深度为5～10米，成为绿洲；下部土质较黏，地下水位浅，盐碱危害重，草木零散多湿地；北山外二次冲积的三角洲以细沙土和黏土为主，成为河尾绿洲。长期以来，瀚海戈壁上的植被遭到破坏，随着林木毁灭，植物减少，沙起田毁，沙进入退，绿洲在不断缩小。

河西走廊的千里戈壁大漠，除了给人以苍凉感，再无什么用处。物极必反，有时会出现美丽的海市蜃楼幻影。时而如滔滔海水波浪翻滚，时而息波如溪，泛起涟漪。有时在迷幻雾气中出现高楼大厦、亭台楼阁和五光十色的光柱，甚至工厂、田野和闹市。戈壁滩上的另一大奇观是大漠孤烟，是瀚海中的旋风。只见一股股旋风拔地而起，旋入高空，经久不散，连形状和位置都长时间不变，成为沙漠中的奇观。唐代著名诗人王维到此，写下了“大漠孤烟直，长河落日圆”的名句。上世纪50年代，地质队员航测时曾在飞机上看到过祁连山中的“仙境”，投下标杆让地面上的队员寻找，没有结果，这是比沙市蜃楼更为奇妙的山市蜃楼。《肃州志·西陲纪要》记载着丁棻的一首长诗《山市》，诗中详细记叙了他在三年的不同季节所看到的景象各异的山市奇景。