劉曉煌,孫興麗，牛樹銀，劉龍龍,馬偉,王衛(wèi)國,呂兵團(tuán),劉玖芬

（1.武警黃金第七支隊(duì)，山東 煙臺(tái) 264000；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；3.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河北 石家莊 050031）

新疆哈拉奇地區(qū)古生代沉積相及沉積環(huán)境

劉曉煌1,孫興麗2,3，牛樹銀3，劉龍龍1,馬偉1,王衛(wèi)國1,呂兵團(tuán)1,劉玖芬1

（1.武警黃金第七支隊(duì)，山東 煙臺(tái) 264000；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；3.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河北 石家莊 050031）

為進(jìn)一步研究哈拉奇地區(qū)古生代沉積地質(zhì)，根據(jù)研究區(qū)的巖性、巖相建造、古生物化石、沉積演化、沉積構(gòu)造等基本數(shù)據(jù)，采用野外觀察與室內(nèi)研究相結(jié)合的方法，對古生代的沉積環(huán)境進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，該區(qū)古生代巖性組合依次為灰?guī)r-砂巖-灰?guī)r-白云質(zhì)灰?guī)r，反映了海退-海進(jìn)-海退的沉積序列。

哈拉奇地區(qū)；古生代；沉積環(huán)境；沉積演化

哈拉奇地區(qū)位于塔里木盆地西北緣，大地構(gòu)造位于塔里木—華北板塊塔里木微板塊闊克塔勒晚古生代陸緣盆地與柯坪前陸盆地的接觸部位[1]，區(qū)內(nèi)廣泛出露古生代地層。前人對柯坪前陸盆地沉積相及沉積環(huán)境進(jìn)行了大量的研究[2-3]，但對闊克塔勒晚古生代陸緣盆地與柯坪前陸盆地過渡區(qū)域研究很少，同時(shí)許志琴院士在研究塔里木地塊與古亞洲/特提斯構(gòu)造體系的對接問題時(shí)指出“這個(gè)過渡區(qū)域石炭紀(jì)應(yīng)該存在被動(dòng)陸緣深水沉積”[4]。哈拉奇地區(qū)的地層主要是古生代地層，地層相對連續(xù)，后期運(yùn)動(dòng)對其改造較小，因此，本文研究對于該過渡區(qū)域古生代沉積相、沉積環(huán)境和地質(zhì)演化有一定指導(dǎo)意義。

圖1 哈拉奇地區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖Fig. 1 Geotectonic position of the Halaqi area

1 區(qū)域地質(zhì)概況

新疆哈拉奇地區(qū)位于阿合奇縣西南，北部與吉爾吉斯斯坦交界，南部毗鄰塔里木盆地[5]，大地構(gòu)造

位于塔里木陸塊西北緣地帶，塔里木-華北板塊塔里木微板塊闊克塔勒晚古生代陸緣盆地與柯坪前陸盆地的接觸部位，南部受向南逆沖的喀拉俊-柯坪塔格弧形推覆構(gòu)造系統(tǒng)控制；北部受大型左旋壓扭性邁丹-喀拉鐵克斷裂帶控制。大地構(gòu)造位于塔里木-華北板塊（Ⅲ）塔里木微板塊（Ⅲ1）闊克塔勒晚古生代陸緣盆地（Ⅲ13）與柯坪前陸盆地（Ⅲ15）的接觸部位[6]（圖1）。

區(qū)內(nèi)出露地層以古生代地層和新生代地層為主。地層區(qū)劃屬塔里木-南疆地層大區(qū)，塔里木地層區(qū)的塔北地層分區(qū)、中南天山-北山地層區(qū)的南天山地層分區(qū)，柯坪地層小區(qū)和闊克沙勒嶺地層小區(qū)。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以總體NEE走向、向南南東突出的弧形褶皺和斷裂構(gòu)造為主[7]。主要斷裂為邁丹-喀拉鐵克、喀拉俊-柯坪塔格等斷裂帶，在靠近喀拉俊-柯坪塔格弧形推覆構(gòu)造系統(tǒng)的喀默什特圖幅內(nèi)，推覆構(gòu)造相當(dāng)發(fā)育，斷裂傾向NNW，傾角10～30°；主要褶皺構(gòu)造為邁丹他烏、柯坪塔格等一系列背斜、向斜構(gòu)造，總體呈背斜緊閉、向斜開闊的隔檔式組合型式[8]。而且斷裂構(gòu)造往往發(fā)育在倒轉(zhuǎn)緊閉背斜的倒轉(zhuǎn)翼，表明推覆構(gòu)造與褶皺構(gòu)造密切相關(guān)。

2 地層劃分

哈拉奇地區(qū)出露了較齊全的古生代地層，本文以實(shí)測剖面和前人資料[5,6,7]為基礎(chǔ)，根據(jù)巖石地層組合的特征和主要古生物化石，對古生代地層進(jìn)行了劃分，見表1。

表1 區(qū)域巖石地層劃分方案及沿革Table 1 Lithostratigraphic division and evolution in the area

3 沉積相及沉積環(huán)境分析

根據(jù)巖性、巖相建造、古生物、沉積構(gòu)造等單因素標(biāo)志，編制了哈拉奇地區(qū)古生代地層柱狀圖（表2），對哈拉奇地區(qū)AA’剖面進(jìn)行了詳細(xì)沉積相和沉積環(huán)境分析（圖2），依據(jù)該區(qū)古生代沉積相和沉積環(huán)境將該區(qū)沉積演化劃分4個(gè)階段（圖3）。

3.1 寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)被動(dòng)大陸邊緣碳酸鹽臺(tái)地沉積

寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)沉積體系由臺(tái)地體系向陸棚體系轉(zhuǎn)換[9]，表現(xiàn)為海退體系。

圖2 哈拉奇地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.2 Halaqi regional geological mapa∶1，第四系；2，上二疊統(tǒng)；3，下二疊統(tǒng)；4，上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)；5，上石炭統(tǒng)；6，下石炭統(tǒng)；7，中上泥盆統(tǒng)；8，下泥盆統(tǒng)；9，中上志留統(tǒng)；10，下志留統(tǒng)；11，中奧陶統(tǒng)；12，下奧陶統(tǒng)；13，寒武系；14，楔形體；15，正斷層；16，逆斷層；17，左行走滑斷層；1,8，右行走滑斷層；19，平行不整合；20，產(chǎn)狀；21，背斜軸線；22，向斜軸線；23，斷裂編號(hào)；24，褶皺編號(hào)b∶1，灰?guī)r；2，生物屑灰?guī)r；3，白云巖（灰質(zhì)白云巖）；4，生物屑白云巖（灰質(zhì)白云巖）；5，泥巖（泥灰?guī)r）；6，礫巖；7，粗砂巖；8，中砂巖；9，細(xì)砂（粉砂巖）

表2 哈拉奇地區(qū)地層沉積環(huán)境特征表Table 2 Stratigraphic sedimentary environment characteristics of the Halaqi area

早寒武世為局限臺(tái)地潮下沉積相，巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、灰黑色含礫灰?guī)r夾碳質(zhì)頁巖夾細(xì)晶灰?guī)r、硅質(zhì)條帶、條帶狀灰黑-白色灰?guī)r；中晚寒武統(tǒng)一段為蒸發(fā)臺(tái)地潮間相，巖性為角礫灰?guī)r、紫紅色泥巖互層；二段為蒸發(fā)臺(tái)地潮上相，巖性為微層泥灰?guī)r、灰白色細(xì)-粗晶灰?guī)r夾紫紅色泥巖?；饕獮槿~蟲和喇叭角石，沉積環(huán)境從潮下向潮上發(fā)展，為海退體系。

早奧陶統(tǒng)一段為臺(tái)地蒸發(fā)潮間相，為鮞粒灰質(zhì)白云巖、礫屑灰質(zhì)白云巖和砂屑白云巖；二段為臺(tái)地蒸發(fā)潮上相，為灰白-灰黑色中厚層-塊狀白云巖，含燧石條帶（團(tuán)塊），偶見生物屑白云巖，紋層發(fā)育，化石

見筆石、三葉蟲、珊瑚等；三段為臺(tái)地蒸發(fā)潮下相，巖性為灰黑-灰白色中層細(xì)晶灰?guī)r、粒屑灰?guī)r，局部夾礫屑灰?guī)r，紋層發(fā)育。沉積環(huán)境從潮上向潮下發(fā)展，為短暫海進(jìn)體系。

中奧陶世為混積陸棚相，巖性為灰綠色千枚巖化粉-細(xì)砂巖，局部夾泥灰?guī)r，化石見大殼蟲相似種、細(xì)長米契林角石、足狀擬藻跡。

3.2 志留紀(jì)-早石炭世被動(dòng)大陸邊緣的陸源碎屑巖沉積

早志留世塔里木板塊處于北緯低緯度帶[13]（12.5°N），中晚志留世的古緯度（16.1°N），發(fā)生大規(guī)模的北向漂移，同時(shí)其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南天山洋的快速消減使該被動(dòng)陸緣已處于擠壓背景下，志留紀(jì)地層發(fā)生變質(zhì)作用，同時(shí)使得阿爾帕確依切克背斜進(jìn)一步彎曲，形成水下障壁島，使得背斜北西翼為無障壁海岸、南東翼為有障壁海岸的沉積環(huán)境。

早志留統(tǒng)一段為碎屑巖陸棚的遠(yuǎn)濱相，為灰黑細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，夾灰白色中厚層中粒石英砂巖，紋層發(fā)育；二段灰綠色中粒砂巖夾灰白色中砂巖，波痕、改造波痕發(fā)育?；娀ò旯P石、長形花瓣筆石相似種、細(xì)小雙筆石相似種、柵筆石、盤旋半耙筆石和七角井雅菊石。

中-晚志留世為碎屑巖陸棚的下臨濱-過渡帶相，為紫紅色粉砂巖（中粒）夾灰綠色、灰白色中砂巖，波痕、改造波痕發(fā)育，化石見米克螺未定種、曲線螺環(huán)未定種、管珊瑚、線形跡未定種、塔里木葛洛克跡、圓臍螺未定種等。沉積盆地由奧陶紀(jì)的陸內(nèi)拉張-混積陸棚演變?yōu)榭死ㄟ吘墦锨璧兀练e環(huán)境由碳酸鹽臺(tái)地演變?yōu)殛懪铩?/p>

圖3 哈拉奇地區(qū)沉積環(huán)境及演化史Fig. 3 Sedimentary environment and evolution history of the Halaqi area

早中泥盆世北西翼依木干他烏組一段為無障壁海岸的下臨濱相，為紫紅色中-細(xì)粒砂巖夾紫紅色-灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥，波痕、水平層理發(fā)育；二段為上臨濱相，為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾灰綠色、灰白色中砂巖、粉砂巖，波痕、砂隆、交錯(cuò)層理發(fā)育。化石見疊層石、秦嶺毛發(fā)跡、海神石未定種、甲殼蟲、佩諾肋殼節(jié)石、日射脊板珊瑚未定種、英吉沙烏賀陶石燕及遺跡化石。南東翼一段為有障壁海岸的潮間相，二段為潮上相，碎屑巖粒度較北西翼粗，并夾有砂礫

巖，發(fā)育波痕、泥裂、雨痕、水平層理和大型交錯(cuò)層理。該時(shí)期整體為海退體系。

晚泥盆世北西翼克孜爾塔格組一段為無障壁海岸的中臨濱相，為紫紅色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾灰綠色、灰白色砂巖，水平層理發(fā)育；二段為紫紅色中、粗砂、砂礫巖夾紫紅色-灰綠色砂巖、粉砂質(zhì)泥，干涉波痕、波痕、平行層理、楔狀交錯(cuò)層理發(fā)育?；娞μ\蟲、蜂巢珊瑚、新疆剝鱗貝和準(zhǔn)大柯氏貝等。南東翼一段為有障壁海岸的潮間相，二段為潮下相，碎屑巖粒度較北西翼粗，并夾有砂礫巖，發(fā)育波痕、水平層理和大型交錯(cuò)層理，化石與北西翼相似。該時(shí)期整體為海進(jìn)體系。

3.3 晚石炭世邊緣斷陷盆地-撓曲盆地的陸棚-碳酸

鹽臺(tái)地沉積

早石炭世北西翼為扇三角洲的扇緣相，為灰綠色中-細(xì)砂巖夾泥灰?guī)r，頂部見波痕和泥裂，南東翼為扇中-扇緣，為灰綠色中砂-礫巖，化石較少。

晚石炭世北西翼的別根他烏組為碳酸鹽臺(tái)地的邊灘-混積陸棚相，為灰黑色含生物屑碳質(zhì)泥灰?guī)r、生物屑灰?guī)r，夾灰白色（風(fēng)化面褐色）中厚層石英砂巖，底部砂巖較多，向上砂巖減少，發(fā)育古巖溶。南東翼與北西翼沉積相和巖性相差不大，古巖溶不發(fā)育?；姾０俸锨o、腕足碎片、刺毛珊瑚、菊石。北西翼環(huán)境較南東翼更為動(dòng)蕩。

晚石炭世-早二疊世北西翼的哈拉奇組一段為碳酸鹽臺(tái)地的斜坡相，下部為深灰色薄層泥灰?guī)r夾灰黑-綠色泥灰?guī)r，上部為薄層灰?guī)r夾生物屑灰?guī)r、灰黑色燧石條帶、灰黑色砂巖。二段為臺(tái)地邊緣淺灘，下部為中-中薄層灰黑色生屑礫屑灰?guī)r、灰?guī)r夾泥灰?guī)r，偶夾燧石條帶；上部為厚層-塊狀含生屑礫屑灰?guī)r、灰?guī)r夾灰黑色薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r、燧石條帶，水平紋層發(fā)育。三段為臺(tái)地斜坡相，下部為深灰色-灰黑色薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r互層夾少量燧石條帶；上部為薄層灰?guī)r夾灰黑色厚層生物屑灰?guī)r，局部見燧石條帶（團(tuán)塊），水平紋層發(fā)育?；娡笞闼槠?、蟲跡、網(wǎng)格長身貝、珊瑚、木壘紡錘貝、不等圓圓莖、昆侖馬丁貝等。南東翼康克林組一段為臺(tái)地邊緣生物礁相，巖性為厚層中晶-泥晶灰?guī)r夾紅色砂巖、泥巖、生物碎屑灰?guī)r，鮞粒、紋層、古巖溶發(fā)育。二段為生物礁，巖性為中薄層細(xì)晶-粗晶灰?guī)r夾粒屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，向上變淺的層序地層發(fā)育。三段為臺(tái)地前坡相，為泥晶灰?guī)r夾生物碎屑細(xì)晶灰?guī)r。化石見蜓、腕足、苔蘚蟲、海百合莖、菊石、蜓、單體珊瑚、藻類。北西翼水體相對較深，為加積沉積，南東翼為進(jìn)積沉積。石炭系整體為海進(jìn)體系[14-16]，北西翼拉分明顯，斷塊發(fā)育，脈巖發(fā)育，南東翼水體較淺，化石種類多，個(gè)頭大，脈巖不發(fā)育，斷塊不明顯。

3.4 二疊紀(jì)碳酸鹽臺(tái)地-陸棚沉積

二疊紀(jì)在背斜的北西翼沉積環(huán)境為潮上-生物礁，化石主要為不等圓海百合莖、亞洲亞珊瑚等，巖性為泥晶泥灰?guī)r夾中-細(xì)粒砂巖；南東翼為開闊臺(tái)地-臺(tái)緣淺灘環(huán)境，化石主要為腕足類，巖性為灰白色灰?guī)r夾碎屑灰?guī)r；總體為海退環(huán)境。

4 結(jié)論

（1）從奧陶紀(jì)-志留紀(jì)-早泥盆世，巖性變化為灰?guī)r-白云質(zhì)灰?guī)r-灰綠色砂巖、泥巖-紫紅色砂巖、泥巖，為典型的海退沉積層序；從晚泥盆世-石炭紀(jì)，巖性變化為灰綠色砂巖-黑色砂巖、灰?guī)r-灰?guī)r、泥灰?guī)r，為典型的海進(jìn)沉積層序；從石炭紀(jì)-二疊紀(jì)，巖性變化為灰?guī)r、泥灰?guī)r-生物碎屑灰?guī)r-白云質(zhì)灰?guī)r，為典型的海退沉積層序?？傊?，該區(qū)從寒武紀(jì)-二疊紀(jì)，主要經(jīng)歷了由海退-海進(jìn)-海退的沉積序列。

（2）寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)為被動(dòng)大陸邊緣碳酸鹽臺(tái)地沉積，至志留紀(jì)-早石炭世的被動(dòng)大陸邊緣陸源碎屑巖沉積，晚石炭世邊緣斷陷盆地-撓曲盆地的陸棚-碳酸鹽臺(tái)地沉積，至二疊紀(jì)的碳酸鹽臺(tái)地-陸棚沉積，也同樣反映了整體海退-海進(jìn)-海退的沉積序列。

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Paleozoic Sedimentary Faciesand Sedimentary Environment in HalaqiRegion,Xinjiang

LIU Xiao-huang1,SUN Xing-li2,3,NIU Shu-yin2,LIU Long-long1,MAWei1, WANGWei-guo1,LYU Bing-tuan1,LIU Jiu-fen1
（1.No.7Gold Geological Party of CAPF,Yantai,Shandong,264004 China; 2.China University of Geosciences,Beijing,100083,China; 3.Shijiazhuang University of Economics,Shijiazhuang,050031Hebei,China）

Thispaperanalyzed the sedimentary environmentof Paleozoic strata in the Halaqiregion for further researches on the sedimentary geology.Field observation was combined with in-house studies in the aspects of lithology,lithofacies construction,paleontologic fossil,sedimentary evolution and sedimentary structure.The lithological association is limestone-sandstone-limestone-dolom itic limestone in Paleozoic.It is Suggested that the sedimentary sequence is regression-transgression-regression.

Halaqiregion;Paleozoic;sedimentary environment;sedimentary evolution

P588.2

：A

：1672-4135（2013）04-0249-07

2013-05-16

中國地質(zhì)調(diào)查專項(xiàng)：《新疆哈拉奇地區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查（1212011120495）、新疆1∶5萬卡克、色帕巴衣幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查（21201120661）

劉曉煌（1972-），男，博士，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查工作，E-mail：liuxh19972004@163.com。