鏡泊湖為新生代第三紀中期所形成的斷陷谷地。第四紀晚期,湖盆北部發生斷裂,斷塊陷落部分奠定了今日湖盆基礎。 在現在鏡泊湖電站大壩附近與沿石頭甸子河斷裂谷處,曾經有玄武岩溢出,與來自西北部火山群噴發物和熔岩彙集,在“吊水樓”附近形成一道玄武岩堤壩,堵塞了牡丹江及其支流,形成鏡泊湖。
鏡泊湖是中國最大的典型熔岩堰塞湖,是曆經五次火山爆發,由熔岩溢流堰塞河流而成的高山堰塞湖。是世界上少有的高山湖泊。湖面海拔351公尺,面積95平方公裡。最深可達62公尺。
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