火焰山位於中國新疆維吾爾自治區吐魯番盆地中北部。維吾爾語叫「吐孜塔格」，意為「紅山」。火焰山呈東西走向，東起蘭干縣流沙河，西至吐魯番陶兒溝。最高峰在鄯善吐峪溝附近，海拔832米。盛夏的火焰山紅日漫天，蒸騰騰騰，火焰雲霧繚繞，十分壯觀。
據地質學家研究，火焰山是天山東部博格達山前山帶的一個短褶皺，形成於喜馬拉雅造山運動時期。山脈的雛形形成於1.4億年前，經歷了漫長的地質時期。億萬年來，地殼橫向運動和大自然風蝕雨剝留下的無數褶皺帶，形成了火焰山起伏的山脈和縱橫的溝壑。
烈日下，火焰山紅棕色的砂岩，一方面閃爍出陽光輻射積累的熱光，熱氣流滾滾而上，能量不易流失；另一方面，順著雲煙，就像一團大火苗朝著山脈下沉的氣流發出陣陣燃燒，這就是火焰山陣熱氣的由來。火焰山的深層加劇了增溫效應。
火焰山深居內陸，雲雨稀少，非常乾燥，這使得這裡成為太陽輻射到達地面的真正「火洲」。但是，由於高溫；地面無水供地殼運動和河水切割蒸發，形成高地溫；而在火焰山的腹部留下了許多溝渠，用來向大氣傳輸能量。
這些山谷綠蔭掩映、風光旖旎、流水潺潺、瓜果飄香，與火焰山光禿禿的山體形成鮮明對比。
吐峪溝大峽谷位於鄯善縣火焰山中段，北起蘇巴什村，南至麻扎村，長約12.5公里，面積約12平方公里。南北兩端由一條簡易的盤山公路連接。土溝大峽谷東西兩峰被譽為「天然火牆」，最高氣溫可達60'℃。
溝谷兩旁的山巒呈赭紅色，但在陽光的照耀下顯得五顏六色，顏色深淺隨天氣變化。吐峪溝大峽谷底部土壤呈黃紅色。穿過山谷的天山雪水沖刷出黃紅土南古口在峽谷南端形成肥沃的沖積平原。
這種土壤最適合培育無核白葡萄，所以葡萄在中國最早落戶吐魯溝。這裡是吐魯番無核白葡萄之鄉，也是無核白葡萄出口基地之一。
這裡出產的無核白葡萄顆粒最大、甜度最強，被譽為葡萄中的珍品。吐峪溝的桑葚、哈密瓜等其他水果也很有名。吐峪溝大峽谷濃縮了火焰山景觀的精華：山之奇、岩之美、河之美、珍果之甜，為其他峽谷所罕見，被稱為火焰山最壯美的峽谷。
葡萄溝也是火焰山風景秀麗、瓜果飄香的山谷之一，位於火焰山西端。葡萄溝長8000米，寬500米，滿是葡萄園。這裡主要種植著名的無核白葡萄、馬奶葡萄，以及玫瑰紅、喀什、碧甫干、黑葡萄、鎖鎖葡萄等優良葡萄品種。
泉水從葡萄溝的懸崖上滲出，匯成一潭碧水。走在這裡，讓人感覺不知道如何置身於灼熱的火焰山中。
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