阿克苏到库尔勒之间的地层情况较为复杂，以下是从老到新各时代地层的大致情况：

• 元古界：存在阿克苏群，命名剖面位于新疆阿克苏与乌什之间的奇格布拉克附近。其时代暂置古、中元古代，以灰绿色、浅绿色绢云绿泥石英片岩与含绿帘绿泥石英片岩等互层为主，夹有薄层石英岩及含白云钠长、绿帘绿泥石英片岩，局部蓝闪片岩呈夹层出现，出露厚度 3091 米，未见底，顶部为尤尔美那克组或苏盖特布拉克组直接超覆不整合。
• 新元古代：南华系仅出露于巧恩布拉克和尤尔美那克等地，下统巧恩布拉克组为一套浅 - 深海相的碎屑岩、冰碛岩，代表寒冷气候条件下冰水浅 - 深海浊流碎屑沉积；上统尤尔美那克组为大陆冰川堆积的紫红色冰碛岩、砂岩，角度不整合于巧恩布拉克组之上。震旦系发育完整，下统苏盖特布拉克组为非海相沉积，逐渐过渡到上统奇格布拉克组的海相沉积，苏盖特布拉克组底部部分地区存在底砾岩，向上为河流相和湖相砂岩及粉砂岩，奇格布拉克组由前滨相和潮间带相白云岩组成，厚层，浅灰色，充填物较少，富含叠层石。
• 古生界：寒武系平行不整合于震旦系之上，由海相地层组成，白云岩为主，整体为单斜地层，仅在部分组中出现褶皱和古溶洞等。在塔里木盆地西北缘缺失中、上志留统，中下石炭统。奥陶系、泥盆系等地层在区域上有不同程度的分布，如在库尔勒地区出露的土什布拉克组为灰绿色、黄绿色中 — 粗粒长石砂岩、细砂岩及黄绿色泥质粉砂岩，下部含钙质砂岩夹灰岩，与下伏中奥陶统却尔却克组（或上奥陶统乌里格孜塔格组）和上覆中泥盆统树沟子组均为假整合接触。到二叠纪时期，塔里木板块从早二叠世晚期开始结束了海相沉积，进入了陆相沉积阶段。
• 中生界：在塔里木盆地西北缘阿克苏 - 乌什地区缺失中生代地层，但在库车市等地层出露较齐全，库车市境内有中生界三叠系、侏罗系、白垩系等地层。中生代时期，该地区处于相对稳定的沉积环境，主要为陆相沉积，包括湖泊、河流、三角洲等沉积环境，沉积了丰富的砂岩、泥岩、页岩等碎屑岩地层，局部地区可能还有煤层等沉积。
• 新生界：除阿克苏附近见有少量第三纪海相夹层外，一般均为陆相红层及松散的碎屑堆积。库车市等地发育新生界新近系、第四系等地层。在乌什西次凹，依据凹陷东南侧出露的地层系统结合覆盖区地震和钻井资料推测，新生界之下发育柯坪地层分区的地层系统，其上发育南华系 — 震旦系裂谷旋回沉积，和寒武系 — 二叠系被动大陆边缘型沉积地层序列。

总体而言，阿克苏到库尔勒之间的地层在不同区域有一定的差异，且经历了复杂的地质演化历史，受到多次构造运动和沉积环境变化的影响。