距今20亿前，乌拉特后旗是原始的海洋。距今约5亿至2亿年前的古生代，阴山地区逐渐抬升，地质经历了沧桑巨变和风沙磨砺，造就了玛瑙湖，蕴含极为丰富的宝玉石——玛瑙石、沙漠漆、黄蜡石。据地质考古专家考证，乌拉特后旗的戈壁奇石原岩，由距今大约800万——1亿年前的火山爆发，喷射出的岩浆冷却而成。经过长期的地质变迁和日晒风蚀等自然作用，形成了千奇百态、绚丽多彩的戈壁奇石。

玛瑙湖之神奇被收录在中国未解之谜中，卫星拍摄发现此地水光潋滟，晶莹剔透，疑是湖泊，实则玛瑙奇石。湖心区约6.8平方公里，外围区40多平方公里。

玛瑙湖的奇特就在于在它的底部和四周，盛产玛瑙石和沙漠漆、戈壁石、碧玉、黄蜡石以及各种宝石级的矿物晶体，真可谓是奇石的海洋。这里的奇石如此这般的形态万千、色彩斑斓、造型奇特，要归功于火山的喷发，亦如一位著名的学者所言：“星移斗转，谷裂峰崩；沧海横流，奇峰耸峙。云蒸气润，化形胜之山川；火炼水吞，滋妙明之造相。夫奇石者，乃宇宙孕育之物也。”大自然的鬼斧神工所打造出的那些色彩斑斓、形态各异、石质细腻、天下独绝的奇石，铺满了玛瑙湖的戈壁黄沙，是探险寻宝之地。