第1章地层 1.6新生界 1.6.1古近系和新近系 新调古折系和新斤系分布广泛(图1一11)、发育客全,尤以盆地及,山前地风发育最解 其中准噶尔和吐鲁番盆地主要为陆相碎屑沉积,夹有少量的泥灰岩。山前地带,中新世以 圆差的陆相堆积。生物以双壳类和脊椎动物化石为主。塔里木 上部主要为一套陆相碎屑堆积,生物以双壳、有孔虫为主。库车一带的古新统和始新统主 要以河湖相为主,并具有海相和泻湖相夹层。始新统以后为红色碎屑岩沉积,沉积中心物 质颗粒较细,山前地带则是一套以河流相为主的红色碎屑岩,常见介形虫和孢粉。喀喇昆 古近纪沉积了一套含货币虫的海相灰岩 并夹有砂岩、源 为陆相红色碎屑岩,含有牡蛎化石0stre,是研究新疆海相、陆相古近系和新近系较好的 地区之一(表1一9)。 0100200300400km 图1一11古近系和新近系地层露头分布图(据新疆维吾尔自治区区域地质志,1993)
第 1 章 地层 17 1.6 新生界 1.6.1 古近系和新近系 新疆古近系和新近系分布广泛(图 1—11)、发育齐全,尤以盆地及山前地区发育最好。 其中准噶尔和吐鲁番盆地主要为陆相碎屑沉积,夹有少量的泥灰岩。山前地带,中新世以 后主要为大小混杂、分选磨圆差的陆相堆积。生物以双壳类和脊椎动物化石为主。塔里木 盆地西部的古近纪地层主要为一套浅海-海湾相和泻湖相沉积。中新统下部为海陆过渡相, 上部主要为一套陆相碎屑堆积,生物以双壳、有孔虫为主。库车一带的古新统和始新统主 要以河湖相为主,并具有海相和泻湖相夹层。始新统以后为红色碎屑岩沉积,沉积中心物 质颗粒较细,山前地带则是一套以河流相为主的红色碎屑岩,常见介形虫和孢粉。喀喇昆 仑山地区,古近纪沉积了一套含货币虫的海相灰岩,并夹有砂岩、泥灰岩和砂砾岩,以后 为陆相红色碎屑岩,含有牡蛎化石 Ostrea,是研究新疆海相、陆相古近系和新近系较好的 地区之一(表 1-9)。 图 1-11 古近系和新近系地层露头分布图(据新疆维吾尔自治区区域地质志,1993)
第1章地层 1.6.2第四系 新疆的第四系均为陆相沉积,其分布遍及大小盆地、大河两岸及山前和山间谷地。它 包括洪积、冲积、坡积、残积、风积、湖积、化学沉积、冰川堆积、火山堆积以及洞穴堆 积和古文化层等多种成因类型。 更新统三统齐全, 下更新统主要是夹冰积岩的山麓堆积,含著名的厚度巨大的西域砾 岩。中更新统主要为冰积、冲积和洪积层,含脊椎动物和介形虫化石,并构成古老宽广的 倾斜平原和一级河流阶地。上更新统成因复杂,主要是大、中型盆地和山前平原沉积的洪 积和冲积砂砾层,具有两个冰碛层,早期冰碛层包括阿尔泰的大青格里河冰期、天山后峡 冰期、昆仑的克勒青冰期的冰碛物,晚期冰碛层包括喀纳斯冰期、天池冰期和苏盖特江冰 期的冰碛物 全新统为具有现代冰川和各种成因类型的堆积。包括洪积、冲积、风积、湖积、坡积 残积、沼泽沉积、火山堆积、冰积、化学沉积等,主要以洪积和冲积为主。 表1一9新语古近系和新近系划分对比简表(据新疆维吾尔自治区区域地质志,1993) 准噶尔区 天山区 塔里木区 昆仑区 北缘 南缘 库车 喀什 红梁组 独山 独山子 库车 石壁梁组 新 组 阿图什组 昌 帕卡布拉 群 克组 石马泡组 安居安组 乌怡群 桃树园子组 吉迪 克细 克孜洛依 沙湾到 组 苏布依组 巴什布拉 渐新统 乌伦古河组 支集海组 克组 连坎组 (缺失) 乌拉根组 十三何 群 E 房组 库姆格列木组 无塔什群 卡拉塔分 (缺失) 大步组 组 台子组 齐姆根组 阿尔塔什 (缺失)
第 1 章 地层 18 1.6.2 第四系 新疆的第四系均为陆相沉积,其分布遍及大小盆地、大河两岸及山前和山间谷地。它 包括洪积、冲积、坡积、残积、风积、湖积、化学沉积、冰川堆积、火山堆积以及洞穴堆 积和古文化层等多种成因类型。 更新统三统齐全,下更新统主要是夹冰积岩的山麓堆积,含著名的厚度巨大的西域砾 岩。中更新统主要为冰积、冲积和洪积层,含脊椎动物和介形虫化石,并构成古老宽广的 倾斜平原和一级河流阶地。上更新统成因复杂,主要是大、中型盆地和山前平原沉积的洪 积和冲积砂砾层,具有两个冰碛层,早期冰碛层包括阿尔泰的大青格里河冰期、天山后峡 冰期、昆仑的克勒青冰期的冰碛物,晚期冰碛层包括喀纳斯冰期、天池冰期和苏盖特江冰 期的冰碛物。 全新统为具有现代冰川和各种成因类型的堆积。包括洪积、冲积、风积、湖积、坡积、 残积、沼泽沉积、火山堆积、冰积、化学沉积等,主要以洪积和冲积为主。 表 1-9 新疆古近系和新近系划分对比简表(据新疆维吾尔自治区区域地质志,1993) 准噶尔区 天山区 塔里木区 昆仑区 咯喇昆 仑区 北缘 南缘 库车 喀什 新 近 系 N 上 新 统 昌 吉 河 群 独山子 组 昌 吉 河 群 独山子 组 葡 萄 沟 组 库车 组 阿图什组 红梁组 阿图什 组 石壁梁组 中 石马沟组 新 统 哈拉玛 盖组 塔西河 组 桃 树 园 子 组 康村 组 乌 恰 群 帕卡布拉 克组 乌恰群 吉迪 克组 安居安组 索索泉 组 沙湾组 克孜洛依 组 古 近 系 E 渐 新 统 苏 布 依 组 喀 什 群 巴什布拉 克组 渐新统 阿 克 塔 什 群 乌伦古河组 支集海组 始 新 统 连坎组 (缺失) 红 砾 山 组 紫 泥 泉 子 组 库 姆 格 列 木 组 (缺失) 乌拉根组 十三间 房组 卡拉塔尔 大步组 组 古 新 统 台子组 齐姆根组 阿尔塔什 (缺失) 组 地 层 区 地 层 对 层 比 序
第1章地层 应指出,就地层的概念和研究其所需涉及的内容而言,构成地层的各类岩石(特别是 沉积岩)和相关化石是不能不讨论的对象,因为它们是地层单元建立 ,划分对比及形成 代和环境确定的重要依据。限于篇幅,难以系统介绍这部分纷繁而庞大的内容。为弥补此 不足,将有关文献列于文后,以供愿意系统学习和深入研究新疆地层者参考。 主要参考文献 款新韩东有电速花地小一 士白每 文 人民出 地减编第委员会,新语通志(地质矿产 尘.新疆地质矿产勒查开发局地质矿产研究所。新疆维吾尔自治区古地理及地质生态图集。北京:中国地 图出版社,2006 5.高振家,朱诚顺.新疆前寒武纪地质.乌鲁木齐:新疆人民出版社,1984 6.高振家,王务严,彭昌文,等.新疆辰旦系.乌鲁木齐:新疆人民出版社,1985 年吴分品木浙人 10g 10.地球科学大辞典编委会,编.地球科学大辞典,北京:地质出版社,2006
第 1 章 地层 19 应指出,就地层的概念和研究其所需涉及的内容而言,构成地层的各类岩石(特别是 沉积岩)和相关化石是不能不讨论的对象,因为它们是地层单元建立、划分对比及形成时 代和环境确定的重要依据。限于篇幅,难以系统介绍这部分纷繁而庞大的内容。为弥补此 不足,将有关文献列于文后,以供愿意系统学习和深入研究新疆地层者参考。 主要参考文献 1.新疆地质矿产局.新疆维吾尔自治区地质志.北京:地质出版社,1993 2.蔡土赐.新疆维吾尔自治区岩石地层.武汉:中国地质大学出版社,1999 3.新疆维吾尔自治区地方志编纂委员会及《新疆通志·地质矿产志》编纂委员会.新疆通志(地质矿产 志),乌鲁木齐:新疆人民出版社,2002 4.新疆地质矿产勘查开发局地质矿产研究所.新疆维吾尔自治区古地理及地质生态图集.北京:中国地 图出版社,2006 5.高振家,朱诚顺.新疆前寒武纪地质.乌鲁木齐:新疆人民出版社,1984 6.高振家,王务严,彭昌文,等.新疆震旦系.乌鲁木齐:新疆人民出版社,1985 7.新疆地质矿产局地质矿产研究所.新疆地质矿产局第一区调大队.新疆古生界.乌鲁木齐:新疆人民 出版社,1990 8.冯建辉.新疆伊犁盆地地层划分与对比.断块油气田,1996 9.木合塔尔·扎日.沙尔布尔山卡拉岗组地质时代的确定.新疆工学院学报,1994,15(2):127-131. 10.地球科学大辞典编委会,编.地球科学大辞典,北京:地质出版社,2006
第2章 火山岩及火山作用 第2章火山岩及火山作用 新疆火山岩及火山作用十分发有,从前震旦纪到中新生代火山活动频率,具有多时代 多阶段特点,在空间上成群成带 与不同时期的地质构造活动带有密不可分的关联,但不 同时代的火山岩与火山作用又各具特色。全疆火山岩划分为6大火山岩区,是阿尔泰,准 噶尔、天山、塔里木和昆仑火山岩区。火山岩有关的矿床在新疆有其重要特点。在海相火 山岩系中,产有火山岩型铁、锰、铜、铅锌、金等矿产。在陆相火山岩系中产金、珍珠岩、 膨润土、沸石矿产等。寻找与火山岩有关的金属矿床潜力大。 新疆火山岩的80%以上都是海相火山岩,在剖面上以层状地质体夹于海相地层之中 横向上与海相沉积岩层相变过渡。由于经历了多次构造变动 并且造到不同程度变质作用 的影响,因而古火山机构一般保存不好。各时代火山岩所占比例大体为:新太古-古元古 代占12%,中-新元古代占5%,早古生代20%,晚古生代占48%,中-新生代占5%。新 疆火山岩中以安山岩类分布最广,其次为玄武岩类、英安岩和流纹岩类也有较广泛的分布。 新疆火山岩的发育程度与地壳运动旋回及地质构造性质密切相关。据此可将火山岩的 形成划分为如下四个大的阶段。 前震旦纪阶段:火山岩主要分布于塔里木地台区及天山、昆仑地槽褶皱系。为地 台和地槽基底的组成岩石。其中新太古代形成了新疆迄今发现的最老火山岩,仅分布于阿 尔金山断隆北缘:古-中元古代,是该阶段火山岩最发有,分布最广泛的时期,多分布在 阿尔金山断隆及昆仑、天山褶皱系:新元古代火山活动明显减弱。 2.震旦纪-早古生代阶段:震旦纪和寒武纪,仅在塔里木地台北缘形成少量火山岩: 陶纪和志留纪,是该阶段火山岩最发育的时期,主要分布于准噶尔、天山和阿尔泰褶能 系 3,晚古生代阶段:是新疆火山岩形成的鼎盛时期,尤以泥盆纪和石炭纪更甚。火山 岩主要分布于准噶尔、阿尔泰、天山褶皱系及塔里木地台,其次为昆仑褶皱系。 4.中新生代阶段:仅在昆仑、喀喇昆仑及准噶尔等褶皱系,形成一些零星分布的火 山岩。1951年5月27日昆仑山的阿什库勒火山喷发,形成新疆最新的玄武岩。 2.1火山岩主要类型 2.1.1火山熔岩类 1.基性火山熔岩类(简称基性熔岩) 主要出现于古 以准噶尔、天山地区最多,阿尔泰山、昆仑山、喀喇昆仑山地区 次之。前震旦纪的基性熔岩仅分布于塔里木地区,以古元古代最多。中新生代的基性熔岩 主要出现于昆仑山、喀喇昆仑山地区。 基性熔岩类的化学成分平均值接近于中国和世界玄武岩类平均值,仅Na0、Si0,偏高、 30
第 2 章 火山岩及火山作用 20 第 2 章 火山岩及火山作用 新疆火山岩及火山作用十分发育,从前震旦纪到中新生代火山活动频率,具有多时代 多阶段特点,在空间上成群成带,与不同时期的地质构造活动带有密不可分的关联,但不 同时代的火山岩与火山作用又各具特色。全疆火山岩划分为 6 大火山岩区,是阿尔泰、准 噶尔、天山、塔里木和昆仑火山岩区。火山岩有关的矿床在新疆有其重要特点。在海相火 山岩系中,产有火山岩型铁、锰、铜、铅锌、金等矿产。在陆相火山岩系中产金、珍珠岩、 膨润土、沸石矿产等。寻找与火山岩有关的金属矿床潜力大。 新疆火山岩的 80%以上都是海相火山岩,在剖面上以层状地质体夹于海相地层之中, 横向上与海相沉积岩层相变过渡。由于经历了多次构造变动,并且遭到不同程度变质作用 的影响,因而古火山机构一般保存不好。各时代火山岩所占比例大体为:新太古-古元古 代占 12%,中-新元古代占 5%,早古生代 20%,晚古生代占 48%,中-新生代占 5%。新 疆火山岩中以安山岩类分布最广,其次为玄武岩类、英安岩和流纹岩类也有较广泛的分布。 新疆火山岩的发育程度与地壳运动旋回及地质构造性质密切相关。据此可将火山岩的 形成划分为如下四个大的阶段。 1.前震旦纪阶段:火山岩主要分布于塔里木地台区及天山、昆仑地槽褶皱系。为地 台和地槽基底的组成岩石。其中新太古代形成了新疆迄今发现的最老火山岩,仅分布于阿 尔金山断隆北缘;古-中元古代,是该阶段火山岩最发育,分布最广泛的时期,多分布在 阿尔金山断隆及昆仑、天山褶皱系;新元古代火山活动明显减弱。 2.震旦纪-早古生代阶段:震旦纪和寒武纪,仅在塔里木地台北缘形成少量火山岩; 奥陶纪和志留纪,是该阶段火山岩最发育的时期,主要分布于准噶尔、天山和阿尔泰褶皱 系。 3.晚古生代阶段:是新疆火山岩形成的鼎盛时期,尤以泥盆纪和石炭纪更甚。火山 岩主要分布于准噶尔、阿尔泰、天山褶皱系及塔里木地台,其次为昆仑褶皱系。 4.中新生代阶段:仅在昆仑、喀喇昆仑及准噶尔等褶皱系,形成一些零星分布的火 山岩。1951 年 5 月 27 日昆仑山的阿什库勒火山喷发,形成新疆最新的玄武岩。 2.1 火山岩主要类型 2.1.1 火山熔岩类 1.基性火山熔岩类(简称基性熔岩) 主要出现于古生代,以准噶尔、天山地区最多,阿尔泰山、昆仑山、喀喇昆仑山地区 次之。前震旦纪的基性熔岩仅分布于塔里木地区,以古元古代最多。中新生代的基性熔岩 主要出现于昆仑山、喀喇昆仑山地区。 基性熔岩类的化学成分平均值接近于中国和世界玄武岩类平均值,仅 Na2O、SiO2 偏高
第2章火山岩及火山作用 Mg0偏低。微量元素除铁族元素明显偏低外,一般均接近标准值。基性熔岩常为深绿一灰 或暗紫色, 呈岩流、岩被或层状产出。常见的岩石有:玄武岩、橄榄玄武岩、拉斑 玄武岩、粗玄岩、细碧岩、碱性玄武岩等。 (1)玄武岩 是新疆基性熔岩类分布最广的岩石,各个成岩阶段都有发育,尤以准噶尔及天山地 区的古生代最多,前震旦纪尚有轻变质的玄武岩。玄武岩一般具间隐结构、斑状结构,块 状构造、杏仁状构造。斑状结构者基质为间片结构。 (2)橄榄玄武岩 主要形成在晚古生代和中、新生代,以早二叠世最多。其中泥盆纪橄榄玄武岩分布 于赛米斯台山、萨吾尔山、萨尔布拉克、北塔山、哈尔克山南坡、额尔宾山:石炭纪橄横 玄武岩分布于萨吾尔山、博格达山、觉洛塔格、阿吾拉勒山:早二叠世橄榄玄武岩分布于 阿尔泰地区的哈拉乔拉、准噶尔地区莎吾尔山、扎河坝、三塘湖、达坂城-七角井,伊宁 地区的阿吾拉制山 喀喇昆仑地区的岔路口等地:晚三叠世橄榄玄武岩分布于西昆仑山奥 依塔克 中侏罗世 带有少许分布:新生代橄榄玄 武岩分布 云及昆仑山界 水沟、鲸鱼湖、乌鲁克库勒湖等地。橄榄玄武岩一般为斑状结构,基质具间隐结构,块状 杏仁状或气孔状构造。斑晶以基性斜长石、橄揽石、辉石为主。基质由斜长石、辉石和火 山玻璃或蚀变矿物组成。 (3)拉斑玄武岩 出现较少 主要形成于晚古生代,其次为元古宙蓟县纪。其中泥盆纪拉斑玄武岩分布 狂萨尔布拉】 石炭纪拉斑玄武岩分布在加依尔山、双井子、博格达山和觉 塔格: 纪拉斑玄武岩分布在阿吾拉勒山和北山等地。岩石为拉斑(拉玄)结构,块状构造及杏仁状 构造。由基性斜长石、辉石、基性玻屑及少量蚀变矿物组成。长板状斜长石呈错综状搭成 格架,其间充填着细小辉石集合体、金属矿物及玻璃质。 (4)粗玄岩 出现较少 主要形成于晚古生代 ,阿尔金山硝尔库里有少许蓟县纪的粗玄岩。其中 泥盆纪粗玄岩出露于赛米斯台山和北山:石炭纪粗玄岩出露于博格达山和觉洛塔格:二叠 纪粗玄岩出露于三塘湖、北山、西昆仑山麻扎北、喀喇昆仑山盆路口等地。岩石一般为粗 玄结构,块状构造,由基性斜长石、辉石、橄榄石及少量蚀变矿物组成。 (5)细珀岩 细碧岩常与石英角斑岩和角斑岩共生,形成时代主要为古生代,尤以早、中石炭世最 带的 长城纪和蓟 纪细碧 噶尔唐巴勒的 达尔布特河、喀拉麦里山、博格达山、觉洛塔格、天山西部可布台和北山等地的石炭纪细 碧岩。岩石一般为细碧结构,杏仁状构造、块状构造,主要由钠长石、辉石及其蚀变矿物 组成。 (6)碱性玄武岩 出露很少,多形成于新生代,分布于托云、泉水沟、黑石北湖、普鲁鲸鱼湖等地 在木孜塔格北出露有侏罗纪碱性玄武岩、克拉玛依附近井下有三叠纪的碱性玄武岩,在唐 巴勒出露有中、晚奥陶世的变质碱性玄武岩。岩石常具斑状结构,基质有间粒结构和交织 结构,气孔状或杏仁状构造。晶有橄榄石,辉石和斜长石。基质中浅色矿物有斜长石, 钾长石或透长石,有时可见白榴石,暗色矿物以辉石为主,金属矿物较少,橄榄石偶有出 现。基质中常有气孔或杏仁分布 2.中性火山培岩类(简称中性熔岩) 中性熔岩从前震旦纪到中新生代均有,以古生代最发有。新疆各地均有分布,但以准
第 2 章 火山岩及火山作用 21 MgO 偏低。微量元素除铁族元素明显偏低外,一般均接近标准值。基性熔岩常为深绿一灰 绿色,或暗紫色,呈岩流、岩被或层状产出。常见的岩石有:玄武岩、橄榄玄武岩、拉斑 玄武岩、粗玄岩、细碧岩、碱性玄武岩等。 (1)玄武岩 是新疆基性熔岩类分布最广的岩石,各个成岩阶段都有发育,尤以准噶尔及天山地 区的古生代最多,前震旦纪尚有轻变质的玄武岩。玄武岩一般具间隐结构、斑状结构,块 状构造、杏仁状构造。斑状结构者基质为间片结构。 (2)橄榄玄武岩 主要形成在晚古生代和中、新生代,以早二叠世最多。其中泥盆纪橄榄玄武岩分布 于赛米斯台山、萨吾尔山、萨尔布拉克、北塔山、哈尔克山南坡、额尔宾山;石炭纪橄榄 玄武岩分布于萨吾尔山、博格达山、觉洛塔格、阿吾拉勒山;早二叠世橄榄玄武岩分布于 阿尔泰地区的哈拉乔拉、准噶尔地区萨吾尔山、扎河坝、三塘湖、达坂城-七角井,伊宁 地区的阿吾拉勒山、喀喇昆仑地区的岔路口等地;晚三叠世橄榄玄武岩分布于西昆仑山奥 依塔克,中侏罗世仅在甜水海一带有少许分布;新生代橄榄玄武岩分布于托云及昆仑山泉 水沟、鲸鱼湖、乌鲁克库勒湖等地。橄榄玄武岩一般为斑状结构,基质具间隐结构,块状、 杏仁状或气孔状构造。斑晶以基性斜长石、橄榄石、辉石为主。基质由斜长石、辉石和火 山玻璃或蚀变矿物组成。 (3)拉斑玄武岩 出现较少,主要形成于晚古生代,其次为元古宙蓟县纪。其中泥盆纪拉斑玄武岩分布 在萨尔布拉克;石炭纪拉斑玄武岩分布在加依尔山、双井子、博格达山和觉洛塔格;二叠 纪拉斑玄武岩分布在阿吾拉勒山和北山等地。岩石为拉斑(拉玄)结构,块状构造及杏仁状 构造。由基性斜长石、辉石、基性玻屑及少量蚀变矿物组成。长板状斜长石呈错综状搭成 格架,其间充填着细小辉石集合体、金属矿物及玻璃质。 (4)粗玄岩 出现较少,主要形成于晚古生代,阿尔金山硝尔库里有少许蓟县纪的粗玄岩。其中, 泥盆纪粗玄岩出露于赛米斯台山和北山;石炭纪粗玄岩出露于博格达山和觉洛塔格;二叠 纪粗玄岩出露于三塘湖、北山、西昆仑山麻扎北、喀喇昆仑山盆路口等地。岩石一般为粗 玄结构,块状构造,由基性斜长石、辉石、橄榄石及少量蚀变矿物组成。 (5)细碧岩 细碧岩常与石英角斑岩和角斑岩共生,形成时代主要为古生代,尤以早、中石炭世最 多。主要有分布于西昆仑山阿卡孜达坂一带的长城纪和蓟县纪细碧岩;西准噶尔唐巴勒的 中、晚奥陶世细碧岩,玛依勒山的中、晚志留世细碧岩;哈尔力克山的早泥盆世细碧岩; 达尔布特河、喀拉麦里山、博格达山、觉洛塔格、天山西部可布台和北山等地的石炭纪细 碧岩。岩石一般为细碧结构,杏仁状构造、块状构造,主要由钠长石、辉石及其蚀变矿物 组成。 (6)碱性玄武岩 出露很少,多形成于新生代,分布于托云、泉水沟、黑石北湖、普鲁、鲸鱼湖等地。 在木孜塔格北出露有侏罗纪碱性玄武岩、克拉玛依附近井下有三叠纪的碱性玄武岩,在唐 巴勒出露有中、晚奥陶世的变质碱性玄武岩。岩石常具斑状结构,基质有间粒结构和交织 结构,气孔状或杏仁状构造。斑晶有橄榄石,辉石和斜长石。基质中浅色矿物有斜长石, 钾长石或透长石,有时可见白榴石,暗色矿物以辉石为主,金属矿物较少,橄榄石偶有出 现。基质中常有气孔或杏仁分布。 2.中性火山熔岩类(简称中性熔岩) 中性熔岩从前震旦纪到中新生代均有,以古生代最发育。新疆各地均有分布,但以准