吉爾吉斯斯坦擁有兩大地質(zhì)構(gòu)造系統(tǒng)：一個(gè)是前中生代構(gòu)造系；另一個(gè)是中新生代構(gòu)造系。第一個(gè)構(gòu)造系以多相沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖為主，斷裂廣泛發(fā)育，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜；第二個(gè)構(gòu)造系內(nèi)的巖石主要由斷裂不夠發(fā)育的非變質(zhì)巖構(gòu)成，主要表現(xiàn)為陸相沉積地層構(gòu)成。前中生代構(gòu)造系的巖石覆蓋了大部分的天山山脈，而中新生代的沉積多填充在山間盆地，只有費(fèi)爾干納和外阿賴山由中新生代巖石構(gòu)成。

前中生代構(gòu)造系

根據(jù)前中生代構(gòu)造系巖石發(fā)育區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的巨大差異，可以把天山的整體構(gòu)造劃分成5 個(gè)大型的構(gòu)造帶：北天山、中天山、南天山、北帕米爾和塔里木地臺(tái)北緣。人們往往從北天山構(gòu)造帶中再劃出塔拉斯構(gòu)造區(qū)，因?yàn)樗哂泻椭苓厴?gòu)造區(qū)明顯不同的地質(zhì)構(gòu)造。由于上述構(gòu)造帶的共性很少，下面分別介紹每個(gè)構(gòu)造帶的地質(zhì)特點(diǎn)。

北天山褶皺系

北天山褶皺系覆蓋了吉爾吉斯斯坦的北部，包括吉爾吉斯山、塔拉斯山、蘇薩梅爾山、朱姆加利山、外伊犁山、昆蓋山和泰爾斯凱山。北天山褶皺系北部邊界在哈薩克斯坦境內(nèi)，其同中天山相接的南部邊界是條構(gòu)造線。這條構(gòu)造線是由俄羅斯地質(zhì)學(xué)家尼古拉耶夫劃定的，他認(rèn)為這是天山最重要的構(gòu)造線，也稱“尼古拉耶夫線”。

這里較古老的是古元古界[注：書中沿用吉爾吉斯斯坦地質(zhì)界將前寒武紀(jì)劃分為前里菲（PR）（包括古元古代與太古宙部分）、里菲代（R）（古中元古代）和文（溫）德紀(jì)（V）的方案和地質(zhì)代號(hào)]。剖面的下部主要是石榴石-鉀長(zhǎng)石-白云母片麻巖、云母片巖、大理巖，其中包含石榴角閃巖和榴輝巖透鏡體。巖石厚度超過3000m。原生巖成分還不明確，與年輕的巖石存在構(gòu)造關(guān)系。分布靠上的變質(zhì)巖層在整個(gè)地區(qū)發(fā)育較為廣泛，其中有兩種不同類型的巖石。第一種包括片麻巖、角閃巖、石英巖、結(jié)晶片巖、混合巖、大理石和綠片巖，其基質(zhì)有強(qiáng)烈變化。沉積地層和火山地層內(nèi)都是原生巖。第二種是原生沉積巖，包括石墨云母片巖、石榴角閃片巖、大理石、角頁巖、石英巖和混合巖。巖石總厚度達(dá)數(shù)千米，且呈構(gòu)造接觸。巖石的年代還未最終確定，一些地層可能較為年輕。

中元古界地層（R1一2）在北天山分布很廣。剖面的底部是反差較大的玄武-流紋巖地層（R1，早里菲期），厚度達(dá)2000m，包括石英斑巖、英安巖、凝灰?guī)r、安玢巖、角閃巖、輝綠巖和礫巖。上部分布著R2地層的千枚巖、頁巖、石灰?guī)r、砂巖、粉砂巖和石英巖，其厚度超過7000m。值得注意的是，在伊塞克湖和楚河盆地間的克明區(qū)未見伊謝頓地層（R1一2）的巖石。

上里菲一文德紀(jì)地層（R3-V）也分為兩類。在塔拉斯山脈，其剖面主要由千枚巖、砂巖、粉砂巖、頁巖和石灰?guī)r構(gòu)成，厚度為500～5000m；僅在剖面上部可見流紋巖、英安巖和安玢巖，厚度為100～700m。在北天山其他區(qū)域，R3地層的大部分巖石是噴發(fā)巖、碎屑巖和燧石，厚達(dá)1000～2500m，只有文德沉積層是由砂巖、粉砂巖、頁巖和礫巖構(gòu)成，厚度為500m。

早古生代地層，實(shí)際上分布在北天山整個(gè)區(qū)域內(nèi)。在塔拉斯地區(qū)它們表現(xiàn)為含黑色燧石透鏡體的塊狀石灰?guī)r和白云巖層（∈一O2），厚達(dá)2000m，不整合地分布在元古宇沉積層。在其他區(qū)域，∈一O3剖面層屬于陸源火山成因。一些地方較為發(fā)育的是其下部的噴發(fā)層（∈1一O2），而在另一些地方較為發(fā)育的是其上部的陸源沉積層（∈1一O3）。剖面的底部分布著輝綠巖、安玢巖、細(xì)碧巖、凝灰?guī)r，夾雜著碧玉、砂巖、頁巖和石灰?guī)r（∈1），厚度為800～3000m。剖面的上部分布著砂巖、礫巖、凝灰?guī)r、安玢巖、燧石（∈2一O1），厚度為1000～4600m；再往上分布著厚達(dá)幾千米的夾有凝灰?guī)r、安玢巖的灰綠色砂巖、頁巖和礫巖層（O1一3）。

陸源噴發(fā)層（D1一3）分布在早古生代沉積地層之上，呈角度不整合。其下部主要是安山巖、英安巖、安山巖-玄武巖、凝灰?guī)r、泥質(zhì)頁巖和硅質(zhì)頁巖（D1），厚500～600m。它們上面是流紋巖、英安巖、霏細(xì)巖和凝灰?guī)r（D1一2），厚500～1500m；再往上是厚100～300m的紅色砂巖（D2），厚700～1100m的粗面安山巖、安山-玄武安玢巖及其凝灰?guī)r（D2），厚1200m的玄武巖、安山巖和凝灰?guī)r（D2），厚300～600m 的流紋巖、英安巖、霏細(xì)巖及其凝灰?guī)r（D2一3）。

D3一P紅色陸源沉積層在火山巖層（D1一3）上有侵蝕及較弱的不整合現(xiàn)象，或在奧陶紀(jì)層上角度不整合。D3一P地層的起始部分是夾有礫巖和頁巖的紅色復(fù)礦砂巖和長(zhǎng)石砂巖（D3一C1），厚300～600m。它們同礫巖、砂巖、粉砂巖整合交替，夾有石灰?guī)r和凝灰?guī)r（C1一3），厚1500～5000m。剖面頂部是粗面玄武安玢巖、安玢巖、英安巖、凝灰?guī)r、泥質(zhì)頁巖、砂巖和粉砂巖（C3一P1），厚達(dá)1500m。

上述地層未在北天山形成統(tǒng)一剖面，但在整個(gè)區(qū)域內(nèi)分布著具有構(gòu)造接觸的獨(dú)立構(gòu)造。

在北天山侵入巖漿作用發(fā)育強(qiáng)烈。其最有代表性的古老巖石是斜長(zhǎng)花崗巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖和片麻花崗巖（R），發(fā)育在塔拉斯山和吉爾吉斯山西側(cè)。但其分布并不廣泛，其成因還未得到解釋。

與下古生界陸源火山巖層緊連的是閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)-閃長(zhǎng)巖、寒武紀(jì)蛇紋斜方輝橄欖巖，它們?cè)谔K薩梅爾山、朱姆加利山、杰特姆別利山和卡拉卡特山形成一串小透鏡體，或在泰爾斯凱-阿拉套山形成帶狀次整合巖層。

花崗閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖和石英二長(zhǎng)巖（O1一2）分布較廣，與周圍的陸源火山巖同期。它們?cè)诩獱柤股健⑻K薩梅爾山和泰爾斯凱山形成了長(zhǎng)達(dá)150km、寬50km的侵入體。許多巖塊都有4種成分——輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)-閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和花崗巖。

但北天山分布最廣的是花崗巖（O3—S），出露著面積達(dá)2500km2的大型巖體。所有的巖體沿緯向延伸。侵入體穿破奧陶紀(jì)褶皺沉積層，記錄下加里東構(gòu)造的碰撞期。侵入活動(dòng)由閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖開始，經(jīng)過石英二長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖，以花崗巖、淡色花崗巖及堿性花崗巖結(jié)束。志留紀(jì)淡色相往往呈獨(dú)立態(tài)。

海西侵入發(fā)育較弱。在楚河盆地東緣多為小型淡色細(xì)晶花崗巖和花斑巖巖體（P）。在吉爾吉斯山脈東麓分布著奧爾托托科伊正長(zhǎng)巖、霞石正長(zhǎng)巖和花崗正長(zhǎng)巖巖塊（P），面積約200km2。類似的小型堿性巖塊可見于朱姆加利山和蘇薩梅爾山。

北天山的加里東構(gòu)造帶延伸后，形成了一個(gè)南突弧。在吉爾吉斯斯坦西部巖石和地質(zhì)構(gòu)造呈北西向分布，在中部則呈緯向分布，而在東部呈北東向分布。在巖石的縱向剖面上包括以下構(gòu)造層：里菲期前地層（PR1）、伊謝頓地層（R1—2）、貝加爾地層（R3-V）、加里東地層（Pz1）、前加里東地層（D—P）、阿爾卑斯地層（Mz-Kz）。

但是這些結(jié)構(gòu)層之間很少有正常的空間和時(shí)間關(guān)系。到處可見塊狀構(gòu)造，橫向相鄰的巖塊的成分和年齡有很大差別。這種差異在前古生代的基礎(chǔ)地層中也存在。塔拉斯山都是由沉積巖構(gòu)成的，呈相對(duì)簡(jiǎn)單的褶皺形狀，而其他區(qū)域內(nèi)廣泛發(fā)育有內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的大中型噴發(fā)體。但沿著Pz1構(gòu)造層走向?qū)Ρ碧焐竭M(jìn)行了特別劃分。根據(jù)Pz1剖面層的每一部分（下部噴發(fā)或者上部陸源沉積部分）處于何種位置，曾劃分出多個(gè)構(gòu)造帶和構(gòu)造亞帶：早加里東帶、晚加里東帶、后地槽帶、冒地槽帶、地背斜帶。根據(jù)化學(xué)機(jī)理和成分，陸源火山巖（Pz1）屬典型島弧型。因此從地臺(tái)構(gòu)造理論的觀點(diǎn)看整個(gè)區(qū)域?qū)儆谕砉派鷯u弧系。其內(nèi)部可以劃分出火山弧、弧間地槽、堆積棱柱單元，它們之間的構(gòu)造關(guān)系復(fù)雜，含鋁硅和硅鎂基巖。在有些地方（如卡拉卡特山），蛇綠巖層（Pz1）見于外來巖體中。因此，對(duì)島弧層（Pz1）的地質(zhì)位置有兩種解釋：它們或者位于俯沖作用后的原生地，僅被隨后發(fā)生的褶皺作用和斷裂構(gòu)造輕微錯(cuò)斷；它們或者被遮擋、被移置，這足以解釋為什么在不同單元空間內(nèi)不規(guī)則分布著原有島弧成分，在噴發(fā)巖和超基性巖下存在被動(dòng)大陸邊緣的石灰?guī)r和頁巖。第二種情況可能性更大。

中上古生代沉積層是在加里東褶皺基底構(gòu)造活躍（大陸裂谷作用）過程中形成的。它們也有塊狀結(jié)構(gòu)，很少見連續(xù)斷裂。逆掩過程也影響到這些巖石，但它們通常構(gòu)成巖層分布相對(duì)平緩的褶皺構(gòu)造。

因此，在北天山首先發(fā)育的是前古生代變質(zhì)火山沉積層和晚古生代島弧火山沉積層。居于其次的是中晚古生代火山巖和陸成巖。該區(qū)域的一半地面覆蓋著奧陶紀(jì)—志留紀(jì)花崗巖，主要是加里東褶皺，呈塊狀構(gòu)造。例如，塔拉斯區(qū)域，被視為一個(gè)獨(dú)立的構(gòu)造單元，因?yàn)樗捅碧焐降钠渌麉^(qū)域沒有任何共同點(diǎn)。最為發(fā)育的是緯向（經(jīng)向）大斷裂，稍次于它們的是北西向和北東向（橫向）斷裂，不太明顯但非常重要的是加里東、海西期和阿爾卑斯逆掩斷層。

中天山褶皺系

中天山褶皺系以20～100km 寬的緯向帶沿中天山延伸。塔拉斯-費(fèi)爾干納橫向斷裂將其分為兩部分：納倫褶皺系（東部）和恰特卡爾褶皺系（西部）。其北部邊界是尼古拉耶夫線，南部是阿特巴希-伊內(nèi)利切克斷裂（在納倫區(qū)塊）和卡拉蘇斷裂（在恰特卡爾區(qū)塊）。

這里比較古老的巖石是片麻巖、結(jié)晶片巖、角閃巖和大理石（PR1），它們構(gòu)成了構(gòu)造板塊，僅有斷層將其與年輕的巖石分割開來。

在該地區(qū)東部R-V 沉積層形成了大單斜。剖面的底部是花崗質(zhì)砂巖、流紋斑巖、凝灰?guī)r和覆有玢巖的凝灰砂巖（R），厚度為2000～2500m。剖面的上部是含赤鐵礦和磁鐵礦層的類冰磧礫巖、雜色砂巖、頁巖和粉砂巖（V），厚度為750～3500m。下部和上部為構(gòu)造接觸。

∈1—S1地層分布在中天山的兩個(gè)區(qū)塊內(nèi)。剖面的底部是夾有石灰?guī)r的碳質(zhì)-硅質(zhì)頁巖和硅質(zhì)-黏土質(zhì)頁巖（∈—O2），厚度為100～1600m。它們上面覆蓋的是雜色硅質(zhì)和黏土質(zhì)頁巖（O1—2），厚度為250～670m，再往上是灰綠色砂巖、頁巖、粉砂巖和夾有玢巖的礫巖（巖層O2、O2—3、S1），厚度為100～7000m。下志留統(tǒng)巖層僅發(fā)現(xiàn)于恰特卡爾區(qū)域，而在納倫區(qū)剖面層的頂部處于奧陶系巖層中。

火山剖面（D1—2）在西部（恰特卡爾）區(qū)塊較為發(fā)育，主要由安山巖、英安巖、流紋巖、凝灰?guī)r、粉砂巖、砂巖和礫巖構(gòu)成（巖層D1—2和D2），厚度為50～4500m，在東部區(qū)塊也能見到這些巖石構(gòu)成的小構(gòu)造斷塊。

往上是陸源-碳酸鹽巖層（D2—C3），其底部是中天山特有的大陸性的紅色細(xì)礫巖、砂巖和粉砂巖（D2—3），與奧陶系地層呈明顯的不整合接觸，厚度為350～2000m；再往上是厚度為3000～4000m的石灰?guī)r層（D3—C1），然后是頁巖、粉砂巖、砂巖和夾有石灰?guī)r的礫巖（C1—3），厚度約3100m。

在恰特卡爾山西南麓，發(fā)育有獨(dú)特的安山-英安玢巖層（C2），夾有砂巖、礫巖和石灰?guī)r，厚度達(dá)3100m。

C3—P2火山-陸源巖層在剖面的最上層。在納倫區(qū)塊，它們主要表現(xiàn)為陸源巖石：砂巖、粉砂巖、礫巖、雜色頁巖（C3，厚度約1000m）和砂巖、黏土質(zhì)頁巖（P1，厚度超過1000m）。在恰特卡爾區(qū)塊，除了紅色砂巖、頁巖、礫巖（C3）外，還有大量的安山玢巖、英安玢巖、粗面安山-玄武玢巖、凝灰礫巖和熔巖角礫巖（P1），厚度為600～3900m，填充著年輕的山脊。

中天山的侵入活動(dòng)比北天山地區(qū)要弱。

在最東部（納倫河上游、薩雷扎茲河流域）和西部（桑達(dá)拉什河流域）發(fā)育有新元古代斑狀花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖和“球狀”花崗巖。在薩雷扎茲區(qū)域巖體的侵入長(zhǎng)度達(dá)100km，與變質(zhì)巖層（PR1）緊連，而恰特卡爾區(qū)域的巖體構(gòu)成了一些小構(gòu)造斷塊。

志留紀(jì)巖體的侵入分布不是很廣，它們主要為片麻花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖。沿著中天山東南緣延伸的狹長(zhǎng)花崗巖帶及恰特卡爾地區(qū)卡桑河流域的澤克賽花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖體就屬于此類。它們的年齡還沒有完全考證。

海西期侵入活動(dòng)強(qiáng)烈，分布最廣的是花崗閃長(zhǎng)巖（C2—3）。最大的巖體（300km2）在松克爾湖附近。在恰特卡爾和桑達(dá)拉什山發(fā)現(xiàn)了該構(gòu)造體系的大量小侵入體。小侵入體多出現(xiàn)在尼古拉耶夫線南側(cè)。侵入體穿入石炭紀(jì)沉積，主要由一系列雜色巖構(gòu)成，包括輝長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)-閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗正長(zhǎng)巖、花崗巖和花崗斑巖，分屬4個(gè)階段。

結(jié)束侵入活動(dòng)的是花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖和花崗正長(zhǎng)巖（C3—P1），其中包括花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖（C3），淡色花崗巖和白崗巖（P1），正長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖和花崗正長(zhǎng)巖（P）。

需要特別指出的是，恰特卡爾地區(qū)西南側(cè)的晚古生代侵入活動(dòng)規(guī)模較大，與中天山其他地區(qū)完全不同。

中天山的東、西區(qū)塊構(gòu)造相異。

在納倫區(qū)塊褶皺構(gòu)造主要呈緯向延伸。其東半部基本上是由上述物質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成的，西半部是主要是Pz3沉積層構(gòu)成的。對(duì)巖層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相互關(guān)系的解釋不盡相同。

其中一種解釋是這樣的：在阿克希拉克山（中天山最窄的地方），其中心部位由變質(zhì)巖（PR1）構(gòu)成。在該山脈兩側(cè)，從變質(zhì)巖向南和向北，與最古老的巖石對(duì)稱地陸續(xù)分布著狹長(zhǎng)的構(gòu)造帶，首先是酸性噴出巖和冰磧巖（R-V），然后是燧石和砂巖（∈—O1），再次是石灰?guī)r、頁巖和砂巖（D2—C3）。北構(gòu)造帶向南傾斜，南構(gòu)造帶向北傾斜，也就是說，山下形成了形狀相反的構(gòu)造。接觸都是逆掩的、平緩的，明顯與地形相符。在褶皺向西抬升時(shí)，兩翼上不同年代和不同巖相的巖石構(gòu)造帶（呈鱗片狀）在地面上相連起來，形成了典型的向斜構(gòu)造。

上述每一個(gè)鱗片狀構(gòu)造都是由古老的巖石組成的。最下面的結(jié)構(gòu)層是陸源-碳酸鹽巖（Pz3）。在褶皺軸線向西抬升的過程中，最古老的巖石在地表逐漸消失，使得中天山納倫區(qū)塊西部的地表僅剩下構(gòu)成最下部鱗片狀構(gòu)造的巖石—石灰?guī)r、砂巖和頁巖（D2—C3）。發(fā)生逆掩推覆（入Pz3）作用之后，便形成了褶皺構(gòu)造，然后多次被垂直斷裂破壞成小斷塊。

劃分南、北天山的尼古拉耶夫線被大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為是條古老的構(gòu)造線（前古生代的）。但是，如果比較一下斷裂兩側(cè)的里菲系、文德系、寒武系、奧陶系和志留系沉積巖系、火山巖系和侵入巖系，那么可以明確的是，形成條件如此不同的巖石不可能是同時(shí)相伴形成的，應(yīng)該存在有較晚年代形成的巖層。因此，推測(cè)尼古拉耶夫線的形成不會(huì)比Pz3更早，很明顯是金礦和其他礦產(chǎn)形成后出現(xiàn)的。對(duì)于阿特巴希-伊內(nèi)利切克斷裂，也可以做這樣的結(jié)論。

無論從成分還是從年代看，中天山的巖石都很接近中國(guó)地臺(tái)的此類巖石。在北天山和南天山褶皺構(gòu)造中，整個(gè)中天山是一個(gè)獨(dú)特的構(gòu)造單元。

在恰特卡爾地區(qū)，褶皺構(gòu)造呈北東走向，在塔拉斯-費(fèi)爾干納斷層附近變?yōu)槟蠔|走向。恰特卡爾山東北側(cè)主要由古生代的陸源巖和碳酸鹽巖構(gòu)成，它們形成北東向褶皺并被一些小的侵入體破壞。恰特卡爾山的另一側(cè)（西南側(cè)）構(gòu)造更為復(fù)雜，這里有中天山的各種巖層——從元古宙的到二疊紀(jì)的。晚古生代的巖漿活動(dòng)表現(xiàn)較為強(qiáng)烈，主要是褶皺-斷塊構(gòu)造，小構(gòu)造板塊，各種巖石、相互獨(dú)立的斷層很復(fù)雜地交錯(cuò)在一起。顯而易見，這不是它們的最初狀態(tài)。導(dǎo)致小型構(gòu)造板塊形成這種復(fù)雜關(guān)系的構(gòu)造機(jī)理還不十分清楚，很有可能是天山地區(qū)最常見的一些構(gòu)造活動(dòng)連續(xù)作用的結(jié)果，即由逆掩、褶皺、侵入巖漿活動(dòng)、數(shù)個(gè)陡斷層的垂直交錯(cuò)、不均衡的剝蝕作用造成的。

關(guān)于貫穿中天山和南天山褶皺系的大型橫向構(gòu)造——塔拉斯-費(fèi)爾干納斷裂，目前還沒有統(tǒng)一的觀點(diǎn)。它沿著帕米爾（包括塔里木地臺(tái)）邊緣向東南方延伸，在喜馬拉雅地區(qū)同印度地臺(tái)邊緣平行。這是一個(gè)幅度達(dá)250km 的右行平移，這一地質(zhì)運(yùn)動(dòng)目前還在繼續(xù)，據(jù)地球物理數(shù)據(jù)其深度達(dá)10～15km，埋藏年代還不清楚，但不會(huì)早于晚古生代。

南天山褶皺系

南天山海西構(gòu)造帶位于中天山褶皺系以南，南與北帕米爾褶皺系（塔拉斯-費(fèi)爾干納斷裂以西）和塔里木地臺(tái)（薩雷扎茲河下游）相連。

Pz2沉積層和Pz3火山層在這一地區(qū)的構(gòu)造中發(fā)揮著主要作用，前古生代巖石和侵入體的作用次之。褶皺形成的主要時(shí)期在晚古生代。

南天山最典型的地質(zhì)特點(diǎn)是存在一些同年代的但巖相不同的巖石剖面，其相互關(guān)系還可以解釋該地區(qū)內(nèi)部構(gòu)造的成因。因此，下面就按剖面類型來介紹層狀巖。

南天山被塔拉斯-費(fèi)爾干納斷裂劃分成兩個(gè)褶皺系——突厥斯坦-阿賴褶皺系（在西部）和科克沙阿利褶皺系（在東部）。盡管它們有很多共同特點(diǎn)，但實(shí)際上差別很大。

突厥斯坦-阿賴褶皺系被研究得更為充分，這里發(fā)育有至少8種前中生代巖石剖面。

變質(zhì)巖層（坎斯克、麥里蘇斯克巖層，R+S—D2）出現(xiàn)在費(fèi)爾干納河谷的南側(cè)和東北側(cè)，以絹云母-綠簾石-綠泥石-陽起石頁巖和硅綠泥頁巖為主，夾有砂巖和石灰?guī)r的燧石、蛇紋巖夾層和透鏡體構(gòu)成，厚達(dá)1200m。不能籠統(tǒng)地將其斷代為里菲期。在綠色頁巖上整合地分布著非變質(zhì)石灰?guī)r、硅質(zhì)和泥質(zhì)頁巖（S—D2），同千枚巖一起形成了褶皺。

S2—C1火山型巖層（吉爾吉扎欽巖層）主要由厚500m的玄武巖、硅質(zhì)和泥質(zhì)頁巖（S2—D），厚1500～3200m 的玄武巖（D1—2），厚100m夾有石灰?guī)r、噴出巖的燧石（D2—C1）構(gòu)成。

S1—C2陸源硅質(zhì)巖層（沙蘭巖層）厚度不大（僅幾十米），由志留紀(jì)的硅質(zhì)及泥質(zhì)筆石頁巖、泥盆紀(jì)的硅質(zhì)頁巖、石灰?guī)r及硅質(zhì)頁巖（C1—2）構(gòu)成。

S2—C2石灰?guī)r層（阿克圖爾、亞烏龍圖茲巖層）由厚100m的魯?shù)侣宸蚴規(guī)r，厚300m 的有機(jī)石灰?guī)r（D1），厚550m 的淺灰石灰?guī)r（D2），厚300m的層狀石灰?guī)r（D3），厚200m的淺色石灰?guī)r塊（C1），厚100～300m 的石灰?guī)r、砂巖、頁巖（C2）構(gòu)成。陸源巖層（恰烏瓦斯克巖層）S1—C2為厚400m 的雜色頁巖，厚0～250m 的石英砂巖，厚600m 的粉砂巖、頁巖和砂巖：D 為厚0～1700m 的泥盆紀(jì)的礫巖、細(xì)礫巖、粉砂巖和砂巖：C1為厚0～400m 的夾有黏土和硅質(zhì)頁巖的層狀石灰?guī)r（C1）構(gòu)成。

D2—C2石灰白云巖層（阿賴巖層）由厚800m 的黑色白云巖，厚500m的石灰?guī)r和白云巖，厚500m的層狀石灰?guī)r和白云巖（D3fr），厚600m 的白云巖（D3fm），厚300m 的深色石灰?guī)r和白云巖（C1t），厚300～400m 的石灰?guī)r塊（C1ν），厚100～200m的含燧石透鏡體的層狀石灰?guī)r（C1—2），厚0～80m的斑狀石灰?guī)r（C2b），厚200m 的層狀石灰?guī)r（C2m1），厚50～300m的砂巖（C2m1-2）構(gòu)成。

上述所有巖層在突厥斯坦-阿賴褶皺系北側(cè)有規(guī)律地相互穿插，形成了狹長(zhǎng)的（1～3km）緯向構(gòu)造帶，它們之間呈構(gòu)造接觸。在大多數(shù)情況下它們屬于逆掩斷層，其接觸面同周圍的巖石整合?，F(xiàn)在很少有人懷疑該地區(qū)的鱗片狀推覆構(gòu)造。石灰白云巖層屬于原地巖體，它們沿著逆掩斷層同陸源沉積層（S1—C2）交錯(cuò)。石灰?guī)r（S2—C2）沖向陸源沉積層，然后蓋住陸源硅質(zhì)巖層（S1—C1）和噴發(fā)巖（S2—C1），而這些噴發(fā)巖又俯沖到前寒武紀(jì)的綠色頁巖之下。從動(dòng)物區(qū)系學(xué)的角度已經(jīng)證明，石炭紀(jì)石灰?guī)r—中志留世砂巖和頁巖的大型構(gòu)造殘丘（橫向延伸20km）存在于伊斯法拉姆河和阿布希爾河之間。

所有鱗片狀構(gòu)造整合地分布在大型褶皺構(gòu)造（反式構(gòu)造和向斜式構(gòu)造）中，被垂直斷裂（首先是緯向斷裂）破壞，結(jié)果使不同相巖石構(gòu)成的狹長(zhǎng)構(gòu)造帶呈現(xiàn)出目前這種結(jié)合狀況。

在南天山的科克沙阿利區(qū)塊也可以看到與上述剖面類似的中古生代變質(zhì)型、火成型、石灰?guī)r型和陸源型巖層。從巖石的成分和年代看，它們同突厥斯坦—阿賴地區(qū)（特別是其南側(cè)）的巖層差別不大。各種巖石分布在地表，呈弧狀和帶狀，多為逆掩接觸。可以說，這里廣泛發(fā)育著逆沖推覆構(gòu)造。

東阿賴地區(qū)、阿特巴希山和薩雷扎茲河流域的復(fù)雜巖層（S2—C1）也形成了覆蓋構(gòu)造。那些中古生代陸源巖、石灰?guī)r、噴發(fā)巖、燧石構(gòu)成的小型鱗片狀構(gòu)造一起插入褶皺，被垂直的晚古生代斷裂破壞成小巖塊。

南天山晚古生代沉積層（C3—P1）主要由陸源巖構(gòu)成，即由能代表海西期構(gòu)造發(fā)育造山階段的磨拉石-類復(fù)理沉積層構(gòu)成，包括礫巖、細(xì)礫巖、砂巖、粉砂巖，夾有石灰?guī)r及酸性噴發(fā)巖的黏土質(zhì)頁巖，呈紅色，厚度達(dá)數(shù)千米。

南天山侵入活動(dòng)不算劇烈。比較古老的超基性巖體（蛇紋石化斜方輝橄欖巖）與火成巖、變質(zhì)巖緊連。

花崗巖巖漿作用始于石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)巖（P），它們僅分布在突厥斯坦—阿賴地區(qū)。構(gòu)造巖系分為兩類：正長(zhǎng)-閃長(zhǎng)-花崗閃長(zhǎng)巖相和花崗閃長(zhǎng)-花崗巖相。基奇卡賴巖體最大，面積達(dá)550km2。

稍晚便出現(xiàn)了花崗閃長(zhǎng)巖、花崗巖和白崗巖（P），它們?cè)谕回仕固埂①嚨貐^(qū)東部較為發(fā)育。這些巖系也分為兩類：一類為花崗巖、石英二長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和花崗正長(zhǎng)巖；另一類為細(xì)晶花崗巖和淡色花崗巖。較大的烏奇科什孔和阿克希拉克巖體分布面積達(dá)200～300km2。

侵入巖漿作用結(jié)束于堿性正長(zhǎng)巖和霞石正長(zhǎng)巖（P—T），復(fù)雜的侵入巖形成了中小型（1～30km2）侵入體。它們?cè)谕回仕固埂①嚨貐^(qū)較為發(fā)育，沿著侵入帶南緣形成長(zhǎng)度超過150km的堿性巖帶。

因此，南天山與北天山及中天山的不同之處在于，它是由一些同時(shí)代（中古生代）的巖石構(gòu)成，這里推覆斷層構(gòu)造活動(dòng)和海西造山運(yùn)動(dòng)非常劇烈。

北帕米爾褶皺系

吉爾吉斯斯坦境內(nèi)外阿賴山地區(qū)分布著一小部分北帕米爾海西構(gòu)造帶，它是由兩種巖系構(gòu)成的。

沉積-火山巖層（C1）底部是由玄武巖和含石灰?guī)r、頁巖透鏡體的細(xì)碧巖構(gòu)成的；中部是由凝灰角礫巖、凝灰?guī)r構(gòu)成的，偶爾可見安山-玄武火山熔巖；上部主要為英安巖層，偶爾可見流紋巖。該巖層厚度達(dá)1500m。

造山巖層（P）分布在石炭系巖層之上，接觸關(guān)系表現(xiàn)為角度不整合。該巖層主要由砂巖、頁巖、粉砂巖和礫巖構(gòu)成，厚度約2000m。

由于勘探條件復(fù)雜，北帕米爾構(gòu)造未得到充分的研究。

塔里木地臺(tái)北緣構(gòu)造系

塔里木地臺(tái)北緣分布在薩雷扎茲河下游，其底部是由構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈的元古宙變質(zhì)巖和花崗巖構(gòu)成。覆蓋層中有厚300～1300m 的緩傾斜非變質(zhì)石灰?guī)r和白云巖（∈—O）、厚250～600m 的砂巖和泥質(zhì)巖（S—D）、厚300～400m 的紅色砂巖（C1）、石灰?guī)r（C2）、頁巖和石灰?guī)r（C3—P1）。它沿著破碎強(qiáng)烈的基普恰克斷裂同南天山相毗鄰。

綜上所述，可以得出以下結(jié)論：從地質(zhì)學(xué)角度看，吉爾吉斯斯坦的天山區(qū)域是由幾個(gè)互不相同的大型前中生代板塊構(gòu)成的，每個(gè)板塊都有復(fù)雜的發(fā)育史。據(jù)古地磁學(xué)研究，有些巖石是在南半球形成的，板塊的拼合發(fā)生在中生代初期。由于缺少三疊紀(jì)巖層，恰好可以證明這一時(shí)期發(fā)生了劇烈的構(gòu)造重組。

中新生代構(gòu)造系

這一階段的巖石連接了上述大型地質(zhì)板塊，包括兩種巖系——次地臺(tái)巖層（T—P）和新造山期巖層（N—Q）。

次地臺(tái)巖層（T—P）主要發(fā)育在塔拉斯-費(fèi)爾干納斷層以西，包括大陸含煤層（T—J）、紅色陸源構(gòu)造層（K1）、陸源石灰?guī)r層（K2）和含石膏的雜色陸源碳質(zhì)沉積層（P），總厚度5km。

新造山期巖層（N—Q）最初從晚漸新世形成于山間和山內(nèi)盆地，但在大多數(shù)情況下直接形成于古生代基底上。它主要由大陸磨拉石構(gòu)成，厚度達(dá)幾百米，其構(gòu)造活動(dòng)仍在持續(xù)。垂直造山運(yùn)動(dòng)的規(guī)模沿著陡峭斷層深入10～15km。