地层区划例析

地层区划例析_地层学基础与前沿

4．3　地层区划例析

近年来，中国的综合地层区划(如汪啸风等，2005;程裕祺等，2009;张克信等，2015)和断代地层区划(张克信等;2010;王立全等，2013;何卫红等，2014)均取得了长足的进展，图4－1是近年中国综合地层区划研究进展的缩影，该区划以华北、塔里木、扬子3个陆块区、8个造山带(阿尔泰－兴蒙、天山－准噶尔－北山、秦－祁－昆、羌塘－三江、冈底斯、喜马拉雅、华夏、台东)和6个对接带(额尔齐斯－西拉木伦、南天山、宽坪－佛子岭、班公湖－双湖－怒江－昌宁－孟连、雅鲁藏布、江绍－郴州－钦防)为基础，将中国大陆划分为16个一级地层大区(图4－1)(潘桂棠等，2009;张克信等，2015)，68个二级地层区、259个三级地层分区(参见张克信等，2015)。与综合地层区划研究相比，断代地层区划研究，特别是系统的、有针对性的区域断代地层区划研究略显薄弱。下面将以西准噶尔古生代地层区划为例，具体阐述断代地层区划的理论与实践。

4.3.1　西准噶尔古生代地层区划的问题与基础

4．3．1．1　存在的问题

图4－1　中国综合地层区划图
［仅显示地层大区，据张克信等(2015)简化］I．阿尔泰－兴蒙地层大区;II．额尔齐斯－西拉木伦地层大区;III．天山－准噶尔－北山地层大区;IV．南天山地层大区;V．塔里木地层大区;VI．华北地层大区;VII．宽坪－佛子岭地层大区;VIII．秦－祁－昆地层大区;IX．羌塘－三江地层大区; X．扬子地层大区;XI．江绍－郴州－钦防地层大区;XII．华夏地层大区;XIII．台东地层大区;XIV．班公湖－双湖－
怒江－昌宁－孟连地层大区;XV．冈底斯地层大区;XVI．雅鲁藏布地层大区;XVII．喜马拉雅地层大区

西准噶尔地处西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木板块的交会处，是中亚古生代俯冲－增生复合造山带的主要组成部分(张弛，黄萱，1992;肖序常等，1992;李锦铁等，2006;肖文交等，2006)。区内古生代地层发育，特别是泥盆系和石炭系广泛分布，是构成该区古生代活动类型沉积组合的主体(图4－2)。由于古生界遭受多期构造变形和岩浆热事件的叠加影响，加之自然条件恶劣，许多关键地层和构造结合部通达条件差，长期以来，古生代地层的时代、层序、古环境条件和古地理格局与演化缺乏系统和有说服力的资料支撑，存在较多争议(吴乃元，王明倩，1983;王玉净等，1987;赵治信，王成源，1990;许汉奎等，1990;许汉奎，1991;王宝瑜，1991，1997;吴乃元，1991;曾亚参，肖世禄，1991;龚一鸣，1993;廖卓庭等，1993;龚一鸣，刘本培，1994;夏凤生，1996;王庆明，2000;周守沄，2000;何国琦，李茂松，2001;吴晓智等，2008;卫巍等，2009;王宇等，2009;赵治信，2009;徐新等，2010;李永军等，2010;孙羽等，2014)，直接影响了该区地层区划，特别是三级和四级地层区划的正确划分，地层序列的建立和古地理以及板块构造格局的重建。

涉及西准噶尔地区的地层区划研究由来已久(如:黄汲清，1962;王鸿祯，1978;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，1991;张二鹏，1998;蔡土赐，1999;高振家等，2000;何国琦，李茂松，2001;任纪舜，孙藜薇，2001)，尽管这些

工作的详细程度、划分依据和级别、具体界线不尽相同，但都对该区的地层区划工作产生了积极影响。特别值得提出的是，新疆维吾尔自治区岩石地层(蔡土赐，1999)的工作，将西准噶尔地区地层区划研究推向了一个新阶段，奠定了西准噶尔地区地层区划的基础，对该区的地层及其相关研究具有重要参考价值。

然而，受资料积累、有针对性的跨地层区划分界综合对比研究和自然条件的限制，尚有一些问题有待进一步澄清和解决:如西准噶尔古生代地层区划的原则是什么?西准噶尔古生代地层区划界线，特别是地层分区和地层小区界线的确定依据是什么?西准噶尔不同地层小区和分区古生代地层序列及其对比关系是怎样的?西准噶尔古生代古地理格局是如何控制和影响古生代地层的形成和分布的?为何西准噶尔中古生代地层中常见植物化石与半深海－深海相实体化石和复理石相遗迹化石密切共生等?

2010年以来，笔者有幸参与西准噶尔克拉玛依市幅和铁厂沟镇幅1∶25区域地质调查和克拉玛依后山地区三维地质调查以及相关的研究工作，在近26 000km2范围内，对其中分布的奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系及其相关地质体进行了约250km地层剖面的实测，长达5000km的路线地质调查，多达600件宏体化石和300件微体化石的采集和研究。在前人工作的基础上取得了大量的新资料和新认识，本书试图以此为基础，侧重从年代和岩石地层序列及其区域对比、古地理格局与古环境条件重建的角度，结合板块构造背景，探讨西准噶尔地区古生代地层区划，特别是地层小区和地层分区地层序列和地层区划界线的确定(图4－2和图4－3)。

4．3．1．2　取得的新材料与新认识

笔者将近年取得的与本书相关的新材料和新认识概括为2个方面:实体化石、遗迹化石和其他重要沉积相标志新产地、新层位和新类别的发现;岩石地层单位和地层序列的修订和重新拟定(图4－3)。

1)实体化石

在研究区多个层位新发现了丰富的海相动物化石(图4－4b，d～k)，包括塔尔巴哈台组(D3 C1 t)中部、萨吾尔山组(D2 s)下部、和布克赛尔组(D1 h)、黑山头组(C1 h)、沙尔布尔组(S2 s)、洪古勒楞组(D3 C1 h)、塔克台组(D3 tk)、马拉苏组(D1ml)中上部、铁列克提组(D3 tl)、姜巴斯套组(C1 j)、哈拉阿拉特组(C1－2 h)下部及阿腊德依克赛组(C2 a)。化石类型主要有腕足类、珊瑚、三叶虫、苔藓虫、海百合、双壳类、头足类、腹足类及短剑类等，为滨——浅海环境中的常见化石。另外，在希贝库拉斯组(C 1 x)浊积岩中的同沉积灰岩岩块内也含有较多的浅海相动物化石(丁培榛，姚守民，1985)(图4－4l)，这类化石既具有重要的时代意义，也为古地理与古环境条件的重建提供了重要依据。区内多个层位中的硅质岩和凝灰质硅质岩含丰富的放射虫化石(图4－4a，c)，如塔尔巴哈台组下部、太勒古拉组(C1 t)等。植物化石在西准噶尔地区晚古生代地层中分布广泛，不同沉积环境中均有发现，大致可分为3种类型:第一类为原地或准原地埋藏的植物化石(图4－4m)，植物茎干或叶片保存较好，结构清晰，植物丰度及分异度也较高，在呼吉尔斯特组(D2 h)、朱鲁木特组(D3 z)、吉木乃组(C2 jm)及库吉尔台组(P2－3 kj)内均有发现;第二类为与浅海相动物化石共同保存的植物化石(图4－4n)，多为植物茎干碎片，仅可见少数几个属，这种类型的植物化石主要出现在洪古勒楞组、黑山头组、铁列克提组及塔克台组内;第三类为与深水相遗迹化石共同保存在浊积岩中的植物化石(图4－4o～p)，浅海相动物化石极为罕见，也为植物茎干碎片，种类单调，以塔尔巴哈台组下部和上部、希贝库拉斯组、包古图组(C1 b)、太勒古拉组及哈拉阿拉特组上部为代表。

图4－3　西准噶尔古生代地层区划及其年代地层与岩石地层序列
Lla．(Llandovery)兰多维列统;Wen．(Wenlock)温洛克统;Lud．(Ludlow)罗德洛统;Pri．(Pridoli)普里道利统;Eif．(Eifelian)艾菲尔阶;Giv．(Givetian)吉维特阶;Fra．(Frasnian)弗拉阶;Fam．(Famennian)法门阶; Tou．(Tournaisian)杜内阶;Vis．(Visean)维宪阶;Ser．(Serpukhovian)谢尔普霍夫阶。a．蛇绿混杂岩;b．整合接触;c．平行不整合接触;d．角度不整合接触;e．未见直接接触关系;f．半深海－深海相放射虫化石;g．滨、浅海相无脊椎动物化石;h．陆生植物化石;i．复理石相遗迹化石;j．Cruziana相遗迹化石;k．Skolithos相遗迹化石。
*表示本研究中重新修订过的岩石地层单位;＊＊表示本研究中新建的岩石地层单位

图4－4　西准噶尔古生代地层中新发现的实体化石代表(新产地、新层位和/或新类别) a．放射虫及海绵骨针化石，达尔布特断裂北侧太勒古拉组;b．介壳灰岩，额敏哈拉也门东南部沙尔布尔组; c．放射虫化石，宝贝金矿附近太勒古拉组;d．Omegops cornelius，布龙果尔洪古勒楞组;e．Pseudowaribole (Pseudowaribole)quaesita，头盖，额敏哈拉也门塔克台组;f．短剑类Lepidocoleus sp．，额敏阿克布拉克沙尔布尔组;g．Phacopidae科三叶虫化石，孟布拉克地区马拉苏组;h．保存完美的海百合化石，乌兰柯顺地区洪古勒楞组;i．枝状苔藓虫，显示为原地埋藏，孟布拉克地区铁列克提组;j，k．层孔虫(j)和链珊瑚Halysites(k)化石，额敏阿克布拉克沙尔布尔组;l．同沉积灰岩岩块内的Phillipsiidae科三叶虫化石，希贝库拉斯南部希贝库拉斯组;m．谢米斯台山南侧呼吉尔斯特组植物化石;n．乌兰柯顺地区洪古勒楞组下部与浅海相腕足动物化石共同保存的植物化石(白色箭头处);o．达尔布特断裂中部克科呼拉附近哈拉阿拉特组上部与深水相遗迹化石(白色箭头处)共同保存的植物化石;p．卡因地包古图组浊积岩中的植物碎片化石
(线条比例尺长度除特殊标明外均为2 cm，地质锤长30 cm)

2)遗迹化石

西准噶尔地区遗迹化石丰富，尤以泥盆系－石炭系中的深水相遗迹化石最为瞩目，自20世纪80年代末开始，不同学者就对此进行过研究(晋慧娟等，1987;晋慧娟，李育慈，1991，1998;李菊英，晋慧娟，1989;龚一鸣，1994)。本次工作中，我们发现了多处深水相遗迹化石的新产地、新层位和新类群，包括库则温地区的塔尔巴哈台组上部、乌什水地区的塔尔巴哈台组下部、哈图－宝贝金矿附近的包古图组及太勒古拉组、包古图河一带的包古图组、铁厂沟东南部的太勒古拉组以及哈拉阿拉特山和达尔布特断裂中部克科呼拉附近的哈拉阿拉特组上部，主要分子有Cosmorhaphe，Nereites，Phycosiphon，Chondrites，Zoophycos，Planolites，Helminthopsis，Palaeophycus，Megagrapton等，多为Nereites遗迹相的常见分子(图4－5a～c，h～j，l)。另外，在沙尔布尔提山、和布克赛尔蒙古自治县乌兰柯顺及白杨镇附近的洪古勒楞组中部还含有Cruziana遗迹相和Skolithos遗迹相的常见分子以及一些穿相遗迹化石(图4－5d～f，m，n)，包括Teichichnus，Chondrites，Zoophycos，Nereites，Skolithos，Bergaueria，Palaeophycus，Thalassinoides，Helminthopsis，Monocraterion等。孟布拉克一带的马拉苏组内含Zoophycos，Nereites，Planolites，Chondrites等遗迹化石(图4－5k，o)。

3)其他沉积相标志

由于西准噶尔地区构造活动强烈、断裂和劈理发育，再加上后期覆盖严重，物理和化学沉积相标志多数保存不佳，仅在一些公路、河流及大型冲沟处可见保存较好的相标志。比较常见的有浊积岩中的鲍马序列、浅海风暴沉积序列和河流相的二元结构。鲍马序列主要见于塔尔巴哈台组下部和上部、希贝库拉斯组、包古图组、太勒古拉组及哈拉阿拉特组上部，其中希贝库拉斯组和太勒古拉组下部由粗火山碎屑组成，发育分米至米级鲍马序列，属浊积扇内扇沉积环境，其余由细－粉砂及泥质成分构成，发育毫米至分米级鲍马序列(图4－6g，j，k)，属浊积扇中－外扇沉积环境。风暴沉积序列见于文洛克统沙尔布尔组和下泥盆统马拉苏组，发育包卷层理、底面侵蚀构造、丘状交错层理、递变层理、平行层理、均质层理等沉积构造(图4－6f，h，i)。在孟布拉克地区的马拉苏组内还见有地震引发的软沉积变形构造(图4－6d)，如包卷层理、震褶层等。二元结构在呼吉尔斯特组、朱鲁木特组、吉木乃组、佳木河组及库吉尔台组内比较发育，由砾岩、含砾砂岩、砂岩或粉砂岩组成垂向的沉积序列(图4－6a～c)，可见交错层理、波痕(图4－6e)等。

4)岩石地层单位及其时代的修订和新建

根据岩石地层单位的定义、岩性组合、沉积相和所取得的古生物学或同位素年龄数据，结合《国际地层指南》(萨尔瓦多·A，1994)，对多个岩石地层单位进行了重新厘定或新建(图4－3)，为西准噶尔古生代地层序列、古地理和板块构造格局与演化的重建奠定了地层学基础。

图4－5　西准噶尔泥盆纪－石炭纪地层中新发现的遗迹化石代表(新产地、新层位和/或新类别)
a．Zoophycos(动藻迹)，照片面平行层面，库则温塔尔巴哈台组上部;b．Nereites(类砂蚕迹)(A)和Phycosiphon (藻管迹)(B)共生，照片面平行层面，达尔布特断裂北侧太勒古拉组;c．Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面，产地与层位同b;d．Teichichnus(墙形迹)，照片面垂直层面，乌兰柯顺地区洪古勒楞组;e．Zoophycos(动藻迹)，照片面垂直层面，产地与层位同d;f．Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面，乌兰柯顺地区黑山头组;g．Zoophycos (动藻迹)，照片面垂直层面，孟布拉克地区马拉苏组;h．Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面，产地及层位同b; i．Phycosiphon(藻管迹)，照片面平行层面，额敏县乌什水塔尔巴哈台组;j．Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面，达尔布特断裂中部克科呼拉附近哈拉阿拉特组上部;k．Nereites(类砂蚕迹)(A)和Planolites(漫游迹)(B)共生，照片面平行层面，产地与层位同g;l．Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面，哈拉阿拉特山哈拉阿拉特组上部;m．Thalassinoides(海生迹)，照片面平行层面，产地与层位同d;n．Chondrites(丛藻迹)，照片面平行层面，布龙果尔洪古勒楞组;o．Chondrites(丛藻迹)，照片面平行层面，产地与层位同g(线条比例尺长度除特殊标明外均为1cm)

图4－6　西准噶尔古生代代表性沉积相标志集锦
a．乌兰柯顺地区朱鲁木特组辫状河相二元结构景观;b．白杨镇西南部吉木乃组河流相二元结构;c．哈拉阿拉特山佳木河组河流相二元结构;d．孟布拉克地区马拉苏组震积岩中的软沉积变形;e．白杨镇西南部吉木乃组砂岩层面上的不对称波痕;f．孟布拉克地区马拉苏组中的包卷层理;g．哈图附近太勒古拉组由粉砂和泥质成分组成的毫米级鲍马序列，照片右边为上层面方向;h．孟布拉克地区马拉苏组风暴沉积序列中的砂球构造(A)及生物扰动构造(B);i．额敏东部阿克布拉克沙尔布尔组包卷层理;j．额敏乌什水塔尔巴哈台组中的浊积岩韵律层;k．达尔布特断裂附近哈拉阿拉特组上部的浊积岩韵律层(地质锤长30 cm，记号笔长度13．5 cm)

①通过与层型剖面的对比，将额敏县孟布拉克一带的下泥盆统孟布拉克组下、中亚组划归下泥盆统马拉苏组中亚组内，孟布拉克组上亚组划归马拉苏组上亚组内，停止使用孟布拉克组;②根据古生物化石新材料的发现，并结合岩性组合特征，将白杨镇西部的巴塔玛依内山组解体，分别划到下石炭统那林卡拉组和上石炭统吉木乃组之内;③通过岩石组合特征研究和区域地层对比，将铁厂沟西部和南部的泥盆系未分地层进行了归属，其中下泥盆统第一组、第二组划到下泥盆统马拉苏组，中泥盆统第一组、第二组划到中泥盆统库鲁木迪组，第三组、第四组划到巴尔雷克组;④哈拉阿拉特山的中石炭统未分划为下－上石炭统哈拉阿拉特组和上石炭统阿腊德依克赛组，上石炭统未分划到上石炭统－下二叠统佳木河组;⑤根据沉积学证据和植物化石的新发现，解决了争论已久的希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组的层序及时代问题，自下而上分别为希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组，时代均为早石炭世(纵瑞文等，2014);⑥根据新材料的发现，将和布克赛尔蒙古自治县乌兰柯顺一带1∶20万《塔克台幅》中原划为下石炭统和布克河组进行了解体，下部含Leptophloeum rhombicum的陆相地层划为上泥盆统朱鲁木特组，上部的海相层划为上泥盆统－下石炭统洪古勒楞组(王志宏等，2014);⑦在额敏县阿克布拉克一带1∶20万《白杨河幅》中原划为上泥盆统塔尔巴哈台组内新发现了丰富的志留纪珊瑚Halysites hoboksarensis，H．sp．，Mesofavosites sp．，腕足类Atrypa sp．，Eospirifer radiatus，三叶虫Encrinuroides sp．，Encrinurus sp．1，E．sp．2，Cheirurus sp．，Sthenarocalymene sp．，短剑类Lepidocoleus sp．和层孔虫等化石，并结合其岩性组合特征，将这一带的塔尔巴哈台组重新拟定为沙尔布尔组，时代为志留纪文洛克世(纵瑞文等，2015a);⑧在1∶20万《白杨河幅》下泥盆统马拉苏组(D1ml)内划分出了一套含晚泥盆世标准化石——Leptophloeum rhombicum的地层，并根据岩性组合特征将其划为上泥盆统铁列克提组(D3 tl)(纵瑞文等，2012);⑨在塔尔巴哈台山一带塔尔巴哈台组内发现了大量的早石炭世维宪期的标准化石Archaeocalamites scrobiculatus等，为塔尔巴哈台组的时代可延限到早石炭世提供了充足的古生物证据;⑩根据谢米斯台及塔克台高原一带的岩性组合特征及古生物化石、同位素年代学数据，新建立了2个岩石地层单位，分别为志留系兰多维列统－普里道利统谢米斯台组(S1－4 x)和上泥盆统塔克台组(D3 tk)(纵瑞文等，2015b)。

4.3.2　西准噶尔古生代地层区划与地层序列

以1∶25万克拉玛依市幅和铁厂沟镇幅为代表的西准噶尔地区属于北疆－兴安岭地层大区、北疆地层区，跨北准噶尔地层分区和南准噶尔－北天山地层分区，从北向南可以进一步划分为4个地层小区:萨吾尔山地层小区、沙尔布尔提山地层小区、玛依力山^[1]地层小区和克拉玛依地层小区(图4－2、图4－3)。

4．3．2．1　萨吾尔山地层小区

萨吾尔山地层小区位于准噶尔盆地西北部中哈边境线的塔尔巴哈台山－萨吾尔山一带，与东北侧的额尔齐斯地层小区大致以北西－南东向的额尔齐斯河为界，与南侧的沙尔布尔提山地层小区的界线为近东西向的塔城北－哈拉也门－阿吾斯奇－福海一带(图4－2c)。区内除了塔城北部中哈边境附近分布少量中奥陶统碎屑岩、硅质岩及火山岩外，主要由晚古生代地层构成，自下而上分别为:下泥盆统和布克赛尔组(D1 h)、中泥盆统萨吾尔山组(D2 s)、上泥盆统－下石炭统塔尔巴哈台组(D3 C1 t)、下石炭统黑山头组(C1 h)、姜巴斯套组(C1 j)、那林卡拉组(C1 n)、上石炭统吉木乃组(C2 jm)、下二叠统哈尔加乌组(P1 h)及卡拉岗组(P1 k)(图4－3)。

和布克赛尔组仅分布在达因苏一带，由火山碎屑岩和少量碳酸盐岩组成，含较丰富的腕足类和珊瑚化石。萨吾尔山组分布在塔尔巴哈台山至萨吾尔山南坡一带，为一套火山碎屑岩夹火山岩及少量碳酸盐岩，动植物化石丰富。塔尔巴哈台组是区内分布最广的一套地层，在塔尔巴哈台山、乌什水至萨吾尔山一带均有出露，该组下部为一套半深海－深海相浊积岩、硅质岩夹少量中酸性火山岩，含晚泥盆世植物化石Leptophloeum rhombicum，Lepidodendropsis及深水相遗迹化石(新疆维吾尔自治区地质矿产局，1986;蔡土赐，1999;龚一鸣，1994);中部为一套浅海相的火山碎屑岩、火山岩及少量碳酸盐岩，含丰富的腕足类、珊瑚等海相动物化石(新疆维吾尔自治区地质矿产局，1984;吴乃元，1991);上部为一套韵律层极为发育的复理石沉积组合，含植物茎干化石及深水相遗迹化石(图4－7)。黑山头组分布于塔尔巴哈台山南坡、库则温－老达因苏以及吉木乃县黑山头一带，下部为火山碎屑岩、正常碎屑岩夹少量碳酸盐岩，上部为中基性火山岩。姜巴斯套组和那林卡拉组主要分布在塔城北部及吉木乃县东南部地区，为一套滨浅海－海陆交互相火山碎屑岩组合，下部夹少量碳酸盐岩，上部具薄煤层，含丰富的动植物化石。吉木乃组仅分布在吉木乃县东南部，由河流相砂砾岩(具二元结构)及陆相火山岩组成。哈尔加乌组和卡拉岗组为一套陆相中酸性火山岩，夹少量的火山碎屑岩，主要分布在吉木乃县及萨吾尔山一带，在西部塔尔巴哈台山仅有零星出露，含安加拉植物区系的重要分子，属于准安加拉羊齿植物群(窦亚伟，孙喆华，1985b)。

4．3．2．2　沙尔布尔提山地层小区

沙尔布尔提山地层小区主要包括沙尔布尔提山及谢米斯台山地区，向西被塔额(塔城－额敏)盆地所覆盖，与南侧的玛依力山地层小区以孟布拉克北－和什托洛盖－沙尔布尔提山南坡一线为界，区内古生代地层从奥陶系至二叠系均有出露，以志留系－泥盆系分布最为广泛(图4－2c)。自下而上分别为中奥陶统布鲁克其组(O2 b)、上奥陶统布龙果尔组(O3 bl)、兰多维列统布龙组(S1 b)、兰多维列统－普里道利统谢米斯台组(S1－4 x)、温洛克统沙尔布尔组(S2 s)、罗德洛统——普里道利统克克雄库都克组(S3－4 k k)、下泥盆统和布克赛尔组(D1 h)、中泥盆统查干山组(D2 c)和呼吉尔斯特组(D2 h)、上泥盆统朱鲁木特组(D3 z)和塔克台组(D3 tk)、上泥盆统－下石炭统洪古勒楞组(D3 C1 h)、下石炭统黑山头组(C1 h)、下二叠统哈尔加乌组(P1 h)和卡拉岗组(P1 k)(图4－3)。

布鲁克其组仅分布在沙尔布尔提山南坡布鲁克其一带，主要岩性组合为火山碎屑岩及碳酸盐岩，夹少量的火山岩。布龙果尔组和布龙组主要分布在沙尔布尔提山布龙果尔沟一带，前者在塔城北部也有零星出露，为一套粗火山碎屑岩夹硅质岩及灰岩透镜体(蔡土赐，1988)，后者为一套含笔石的页岩，主要岩性为黄绿色凝灰质粉砂岩、粉砂质页岩及灰黑色硅质岩、硅质粉砂岩。谢米斯台组为本次工作中新建立的岩石地层单位，目前已知仅分布在谢米斯台山、阿吾斯奇及沙尔布尔提山西部一带，主要为一套中酸性火山岩，夹少量火山碎屑岩，其中粗面质流纹岩、流纹岩和晶屑凝灰岩3个样品的锆石U－Pb年龄分别为(421．7± 5．8)Ma、(428．3±6．2)Ma和(436±13)Ma。沙尔布尔组在沙尔布尔提山、塔城北部及额敏县东北部一带均有分布，为一套灰绿色、暗紫色火山碎屑岩夹碳酸盐岩，其中含较多的珊瑚、腕足类及层孔虫化石。克克雄库都克组主要分布在沙尔布尔提山东部及塔城北部地区，为一套赋含火山物质的复理石沉积组合，岩性为火山碎屑岩夹少量碳酸盐岩，含珊瑚、腕足类等化石。和布克赛尔组在本小区内仅分布在沙尔布尔提山东段，与萨吾尔山地层小区的和布克赛尔组相比钙质含量较高，主要岩性为钙质碎屑岩、碎屑岩及碳酸盐岩。查干山组与和布克赛尔组分布范围基本一致，为一套浅海相的火山碎屑岩夹碳酸盐岩。呼吉尔斯特组与朱鲁木特组分布在沙尔布尔提山及谢米斯台山南北侧，均为陆相磨拉石或类磨拉石沉积组合，局部夹少量的火山岩及碳酸盐岩，植物化石丰富。塔克台组也是本次工作中新建组名，仅分布在额敏县东北部塔克台高原周围，下部为火山碎屑岩夹火山岩;上部为正常碎屑岩、火山碎屑岩、钙质碎屑岩，夹少量灰岩、火山岩和薄煤层(图4－8)。洪古勒楞组从东部的沙尔布尔提山至西部的谢米斯台山及额敏县东一带均有分布，下部为一套碳酸盐岩夹碎屑岩组合，含丰富的浅海相动物化石，中部为杂色细火山碎屑岩，遗迹化石丰富，上部为钙质碎屑岩夹少量碳酸盐岩。黑山头组分布在谢米斯台山南、北坡及沙尔布尔提山西段，下部为一套暗色火山碎屑岩，夹有钙质碎屑岩及少量碳酸盐岩透镜体，上部为中基性火山岩及火山碎屑岩。哈尔加乌组与卡拉岗组分布在沙尔布尔提山东段及塔克台高原西南部一带，岩性组合与北部的萨吾尔山地层小区内的哈尔加乌组及卡拉岗组基本一致，仅火山碎屑岩含量偏少甚至缺失。

图4－7　西准噶尔塔尔巴哈台组(D3 C1 t)野外地质特征及所含的动植物和遗迹化石
a，b．库则温塔尔巴哈台组上部浊积岩韵律层，b为a的局部放大;c．塔尔巴哈台组上部软沉积变形;d，e．塔尔巴哈台组中部钙质砂岩中的复体珊瑚(d)和腕足类(e)化石;f，g．塔尔巴哈台组上部植物化石Archaeocalamites scrobiculatus(浅沟古芦木);h．遗迹化石A和B均为Phycosiphon isp(线条比例尺长度均为2cm，地质锤长30cm)

图4－8　西准噶尔塔克台组(D3 tk)野外地质特征及所含化石
a，f．额敏县哈拉也门塔克台组上部含可采煤层地层景观;b．塔克台组上部野外露头景观;c．塔克台组下部凝灰质砾岩;d．塔克台组下部火山角砾岩;e．塔克台组上部钙质砂岩中的浅海相动物化石，以腕足类和双壳类为主; g．塔克台组上部双壳类化石Euchondria sp．;h，i．塔克台组上部腕足类化石Syringothyris sp．，h为腹视，i为腹基面(示管孔)(线条比例尺除特殊标明外均为1cm，地质锤长30cm)

4．3．2．3　玛依力山地层小区

玛依力山地层小区与北侧的沙尔布尔提山地层小区界线大体沿谢米斯台山和沙尔布尔提山南缘主干断裂呈近东西向延伸，向西呈北东－近东西－北西向蜿蜒于塔额盆地之南缘;与南侧的克拉玛依地层小区界线大致以哈拉阿拉特山北侧－哈图－庙儿沟北－唐巴勒一线(哈图断裂)为界，总体呈北东－南西向延伸(图4－2c)。需要指出的是，哈图断裂不仅是玛依力山地层小区的南界，也是北准噶尔地层分区的南界。

区内古生代地层出露奥陶系至二叠系，分别为:下奥陶统拉巴组(O1 l)、图龙果依组(O1 t)，中奥陶统科克沙依组(O2 k)，兰多维列统恰尔尕也组(S1 q)，文洛克统－普里道利统玛依力山群(S2－4M)，下泥盆统马拉苏组(D1ml)，中泥盆统库鲁木迪组(D2 k)、巴尔雷克组(D2 be)，上泥盆统铁列克提组(D3 tl)，上泥盆统－下石炭统洪古勒楞组(D3 C1 h)，下石炭统黑山头组(C1 h)、姜巴斯套组(C1 j)与那林卡拉组(C1 n)，上石炭统吉木乃组(C2 jm)，下二叠统哈尔加乌组(P1 h)、卡拉岗组(P1 k)及中－上二叠统库吉尔台组(P2－3 kj)(图4－3)。

下奥陶统仅分布在唐巴勒一带，为一套变质碎屑岩、变质火山碎屑岩，拉巴组变质程度较深，图龙果依组变质程度较浅。科克沙依组分布在唐巴勒及玛里雅一带，主要岩性组合为火山碎屑岩、硅质岩及火山岩，硅质岩中含丰富的放射虫化石。恰尔尕也组仅在恰尔尕也北部地区有出露，为一套含笔石、珊瑚、三叶虫的浅海相火山碎屑岩。玛依力山群主要分布在玛依力山一带，为一套火山碎屑岩、碎屑岩及中基性火山岩，局部夹硅质岩透镜体。马拉苏组在额敏县孟布拉克、托里县铁厂沟西部及北部、巴尔雷克山东北部等地均有出露，为一套下细上粗的火山碎屑岩组合，下部多夹有中基性火山岩，上部为砂砾岩，赋含腕足类、珊瑚等生物碎屑。库鲁木迪组和巴尔雷克组广布于白杨镇南部、铁厂沟南部及西部、玛依力山、巴尔雷克山等地，前者为一套下粗上细的火山碎屑岩，局部夹有少量碎屑岩、硅质岩及中酸性火山岩，后者为一套较细的火山碎屑岩，硅质含量较高，并夹有灰岩透镜体。铁列克提组主要分布于铁列克提河、巴尔雷克山及孟布拉克一带，岩性组合为灰绿色正常碎屑岩夹火山碎屑岩及碳酸盐岩透镜体，东部火山物质含量增多，含丰富的动植物化石。洪古勒楞组仅在本小区白杨镇北部一带有出露，岩性组合与北侧的沙尔布尔提山地层小区的洪古勒楞组一致，含大量的浅海相动物化石。黑山头组分布在白杨镇北及巴尔雷克山东北部一带，其下部为中酸性的火山碎屑岩，夹有少量正常碎屑岩，上部为中基性火山岩。姜巴斯套组和那林卡拉组分布于白杨镇西至孟布拉克南部以及巴尔雷克山、玛依力山一带，岩性组合特征与萨吾尔山地层小区的基本一致，仅本小区的姜巴斯套组和那林卡拉组火山岩含量较高，在白杨镇西至孟布拉克南部表现得尤为明显。吉木乃组在孟布拉克南部至白杨镇西以及巴尔雷克山北侧均有出露，为一套辫状河相砂砾岩组合，夹少量火山岩，局部夹有碳质页岩或煤线，含准安加拉羊齿植物群中的准安加拉羊齿－中芦木植物组合(Angaropteridium－Mesocalamites Assemblage)的代表分子(窦亚伟，孙喆华，1985a)。哈尔加乌组与卡拉岗组分布于本小区西部的玛依力山及巴尔雷克山一带，多呈角度不整合覆盖于前二叠系之上，岩性组合与北部的两个地层小区基本一致，主体为一套中酸性的火山岩，夹少量的火山碎屑岩。库吉尔台组在孟布拉克南部、加依尔山及巴尔雷克山南侧均有出露，为一套紫红色调为主的磨拉石，二元结构发育，细碎屑岩中含植物化石。

4．3．2．4　克拉玛依地层小区

克拉玛依地层小区包括哈拉阿拉特山－克拉玛依后山－唐巴勒地区，与东南侧的莫索湾地层小区以准噶尔盆地盆山结合部为界，南侧与玛纳斯地层小区以艾比湖北侧为界，后二者全部被中－新生代地层所覆盖(图4－2c)。该小区内古生代地层仅包括石炭系及二叠系，自下而上分别为:下石炭统希贝库拉斯组(C1 x)、包古图组(C1 b)、太勒古拉组(C1 t)，下－上石炭统哈拉阿拉特组(C1－2 h)，上石炭统阿腊德依克赛组(C2 a)，上石炭统——下二叠统佳木河组(C2 P1 jm)，下二叠统卡拉岗组(P1 k)，中－上二叠统库吉尔台组(P2－3 kj) (图4－3)。

希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组是区内分布最为广泛的3套岩石地层，在达尔布特断裂两侧、克拉玛依市西部、柳树沟、庙儿沟及唐巴勒一带均有出露，为巨厚的火山碎屑质浊积岩，希贝库拉斯组为一套颗粒较粗的火山碎屑岩(图4－9a，d)，夹极少量细火山碎屑岩，成层性较差，层理不发育。该组中凝灰质砾岩极为常见，砾岩中的砾石成分较复杂，包括围岩和下覆地层的砾石、中基性和中酸性岩浆岩砾石，砾石既有棱角状的和次棱角状的，也可见到极圆状、圆状和次圆状的。砾岩中还可见到形态不一和大小不等的同沉积灰岩岩块(图4－9e)，表面呈灰白色，灰岩中常含丰富的海相动物化石，如珊瑚、海百合茎、腕足类及三叶虫等。包古图组为成层性好、层理发育的细火山碎屑岩(图4－9b，f)，局部夹少量粗火山碎屑岩及灰岩透镜体。太勒古拉组为一套上下粗、中部细的火山碎屑岩(图4－9c，h)，中部硅质含量较高，并夹有硅质岩及少量中基性火山岩。3个组内均含有较多异地埋藏的植物化石，包括Sublepidodendron cf．mirabile，S．mirabile，S．sp．，Archaeocalamites scrobiculatus?，Mesocalamites sp．，Knorria sp．等，包古图组和太勒古拉组内还含有丰富的深水相遗迹化石(图4－9m～q)，包括Nereites，Phycosiphon，Zoophycos和Cosmorhaphe等。

哈拉阿拉特组出露于哈拉阿拉特山及达尔布特断裂与达尔布特蛇绿混杂岩带之间，呈近北东－南西向带状分布，下部为灰绿色为主的火山碎屑岩、火山岩，夹较多的灰岩透镜体;上部为灰－灰黑色粉－细粒浊积岩，向上粗碎屑含量逐渐增多，夹少量生屑灰岩透镜体。阿腊徳依克赛组仅分布在哈拉阿拉特山西部，为一套暗紫色、紫红色(风化色)的滨浅海相碎屑岩、钙质碎屑岩，夹较多的灰岩透镜体或珊瑚礁块及中基性火山岩。佳木河组大部分见于井下，仅在哈拉阿拉特山西部及白碱滩有零星出露，下部为杂色中酸性陆相火山岩和火山碎屑岩;上部为一套紫红色的磨拉石。卡拉岗组分布于托里县南部一带，主要岩性组合为中酸性火山岩，局部夹少量粗火山碎屑岩。库吉尔台组出露于柳树沟及其西南一带，基本沿达尔布特断裂带分布，为一套紫红色、黄褐色磨拉石，由砾岩、含砾砂岩、砂岩及粉砂岩组成多个沉积旋回，具典型的辫状河沉积特征，其中细碎屑岩内含丰富的植物化石。

4．3．2．5　关于地层分区和地层小区界线的讨论

长期以来，在涉及西准噶尔地层区划的研究中，北准噶尔地层分区和南准噶尔－北天山地层分区的界线(或克拉玛依地层小区与玛依力山地层小区的界线)均以哈拉阿拉特山北侧至唐巴勒地区的达尔布特断裂或达尔布特蛇绿混杂岩带为界(黄汲清，1962;王鸿祯，1978;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，1991;张二朋，1998;蔡土赐，1999)。我们的工作表明，达尔布特断裂或达尔布特蛇绿混杂岩带两侧的岩石－年代地层单位及其沉积特征具有可对比性，尤其是石炭系地层，两侧均为火山碎屑质浊积岩，岩石组合特征相同，而位于达尔布特断裂北侧的哈图断裂(图4－2c)两侧古生代地层序列、沉积环境差异明显，可作为西准噶尔地区的北准噶尔地层分区和南准噶尔－北天山地层分区的界线。在深部地球物理特性上，哈图断裂两侧的差异性明显大于达尔布特断裂两侧的差异性。哈图断裂以北的北准噶尔地层分区，奥陶系－志留系发育齐全;在哈图断裂以南的南准噶尔－北天山地层分区，则未见早古生代的地层。到泥盆纪时，哈图断裂两侧差异性更加明显，南侧无泥盆系的正常沉积地层，却发育泥盆纪蛇绿混杂岩，并含有晚泥盆世的放射虫硅质岩;北侧泥盆系下、中、上统均有发育。早石炭世，南侧为一套巨厚的浊积岩沉积，由希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组组成，而北侧主体为滨浅海相环境，以黑山头组、姜巴斯套组和那林卡拉组为代表。到晚石炭世哈图断裂北侧的海水全部退去，接受了以吉木乃组为代表的陆相沉积，南侧在晚石炭世早期哈拉阿拉特山一带仍残存少量海水，沉积了一套半深海－滨浅海相的地层，包括哈拉阿拉特组上部和阿腊德依克赛组，直到晚石炭世晚期，南侧的海水才全部退去，随后造山运动大规模开始，沉积了一套以佳木河组上部为代表的磨拉石。早二叠世晚期的卡拉岗组(P1 k)在北准噶尔地层分区和南准噶尔－北天山地层分区才具有可对比性(图4－3)，地层分区性也随之消失。

图4－9　西准噶尔石炭纪希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组野外地质特征及所含遗迹化石
a．希贝库拉斯南希贝库拉斯组野外露头景观，人站立处为巨厚层圆砾岩，砾石直径最大可达20cm;b．宝贝金矿附近包古图组野外露头景观，其中含复理石相遗迹化石Nereites，Cosmorhaphe等;c．哈图金矿附近太勒古拉组中部细粒火山碎屑岩野外露头景观;d，e．希贝库拉斯组中的圆砾岩(d)及其中所夹的同沉积灰岩岩块(e);f．包古图组浊积岩韵律层;g．太勒古拉组中部软沉积变形;h．太勒古拉组上部灰绿、灰紫等杂色火山碎屑岩;i，j．包古图河东侧希贝库拉斯组与包古图组界线附近的粒序层理与冲刷构造，指示向包古图组方向为地层变新方向;k，l．太勒古拉西部(k)及包古图河西侧包古图组与太勒古拉组界线附近的粒序层理与冲刷构造，指示向太勒古拉组方向为地层变新方向;m．根据标本完整形态，应为Nereites(类砂蚕迹)，照片面高角度斜交层面;n．包古图组遗迹化石?Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面;o，p．太勒古拉组(o)和包古图组(p)中的遗迹化石Nereites(类砂蚕迹)，照片面平行层面;q．太勒古拉组遗迹化石Phycosiphon(藻管迹)，平行层面(线条比例尺长度除特殊标明外均为1 cm，地质锤长30 cm，野簿长度18 cm，记号笔长度13．5cm，硬币直径2cm)

北准噶尔地层分区内的玛依力山地层小区和沙尔布尔提山地层小区的界线也存有争议，在新疆岩石地层清理(蔡土赐，1999)及一些区调资料(新疆维吾尔自治区地质局，1979;新疆维吾尔自治区地质矿产局，1983)中均以近东西向的铁厂沟至和什托洛盖山间盆地(或白杨河谷地)为界，北侧为沙尔布尔提山地层小区，南侧为玛依力山地层小区。这样就将孟布拉克至白杨镇一带的泥盆系、石炭系及少量二叠系地层划到了沙尔布尔提山地层小区内，这一带的泥盆系－石炭系地层由下泥盆统马拉苏组，中泥盆统库鲁木迪组，上泥盆统铁列克提组，上泥盆统－下石炭统洪古勒楞组，下石炭统黑山头组、姜巴斯套组、那林卡拉组和上石炭统吉木乃组构成，与巴尔雷克山及铁厂沟南部的泥盆系、石炭系地层特征基本一致，而与沙尔布尔提山及谢米斯台山一带泥盆系、石炭系地层的岩石组合特征和沉积环境的差异较大，如沙尔布尔提山一带的下泥盆统为浅海相钙质碎屑岩、碳酸盐岩沉积，而孟布拉克至白杨镇一带的马拉苏组则为滨浅海相的下细上粗的火山碎屑岩沉积;中泥盆世晚期至晚泥盆世早期，沙尔布尔提山和谢米斯台山为以呼吉尔斯特组和朱鲁木特组为代表的辫状河沉积，在孟布拉克至白杨镇一带则无这一时期的沉积记录;谢米斯台山北部的上泥盆统塔克台组与孟布拉克一带同期的铁列克提组也存在着岩性组合及沉积环境上的巨大差异;沙尔布尔提山与谢米斯台山地区在黑山头组之上再无石炭纪沉积记录，而孟布拉克至白杨镇一带则仍存在姜巴斯套组和那林卡拉组的滨浅海相沉积。因此，孟布拉克至白杨镇这一带的晚古生代地层划到玛依力山地层小区更为合适，其与沙尔布尔提山地层小区的界线应划定在孟布拉克北部东西向的大断裂处(图4－2c)，向东经过谢米斯台山南侧延伸至沙尔布尔提山南坡，向西被塔城－额敏盆地中新生代沉积物所覆盖。

综上所述，三级地层区划(地层分区)的确定和划界主要以统甚至系的差异性和一致性为依据，其界线通常是微板块拼合线或小型板块的缝合线，不同地层分区的沉积组合类型和古地理格局不一定存在重要差别。四级地层区划(地层小区)的确定和划界主要以组或统以及古环境条件的差异性和一致性为依据，其界线通常是小型地体拼合线或古环境分野线。一级和二级地层区划(地层大区和地层区)的确定和划界主要以沉积组合类型、古地理格局、生物地理区系、界和系或统的差异性和一致性为依据，其界线通常是板块的缝合线(表4－1)。

4.3.3　西准噶尔古生代古地理格局与演化

西准噶尔地区出露最古老的地层为下奥陶统，奥陶系分布零星，仅在唐巴勒、沙尔布尔提山东段及塔城北部有出露(图4－2c)，代表了大洋边缘的沉积记录。西准噶尔地区广泛分布的奥陶纪蛇绿混杂岩(徐新等，2006;朱永峰，徐新，2008;张元元，郭召杰，2010)和放射虫硅质岩(Buckman＆Aitchison，2001;何国琦等，2007)，反映了奥陶纪时期西准噶尔地区主体为大洋环境。志留纪，谢米斯台山一带出现了一套巨厚的岛弧型火山岩地层，构成了早古生代博什库尔－成吉斯岩浆弧的主体部分(Chen et al．，2010)，其他地区则是与火山岛弧相关的浅海环境，珊瑚、腕足类、三叶虫等底栖型生物繁盛。志留纪末，南部的克拉玛依地层小区无地层记录，玛依力山一带为浅海火山碎屑质沉积，沙尔布尔提山及塔城北部则是以克克雄库都克组为代表的复理石沉积。

泥盆纪，西准噶尔地区的多岛洋古地理格局更加明显(图4－10)，南部的哈图断裂以南至克拉玛依地区缺失泥盆系，却发育富含晚泥盆世放射虫的蛇绿混杂岩，表明该地区整个泥盆纪仍处于洋盆环境。早泥盆世，玛依力山地层小区为以马拉苏组为代表的火山碎屑质滨－浅海环境，北部的沙尔布尔提山地层小区和萨吾尔山地层小区则为以和布克赛尔组为代表的浅海环境，以碎屑岩夹碳酸盐岩沉积为主;早泥盆世晚期，北准噶尔地层分区内海水普遍加深，并一直持续到中泥盆世早期，此时沉积环境差异不明显，主体为浅海环境。中泥盆世晚期，谢米斯台山和沙尔布尔提山一带快速海退，沉积了一套以呼吉尔斯特组为代表的辫状河相地层，而北侧萨吾尔山、塔尔巴哈台山一带海水继续加深，出现萨吾尔山组上部的半深海环境。到晚泥盆世弗拉期，谢米斯台山及沙尔布尔提山仍为辫状河环境，玛依力山及巴尔雷克山的海水退去，造成沉积记录缺失，形成了区域上中、上泥盆统之间的不整合，而北部的塔尔巴哈台山和萨吾尔山一带则沉积了以塔尔巴哈台组下部为代表的复理石相地层，含丰富的深水相遗迹化石。从晚泥盆世的弗拉期末至法门期末，海域范围扩大，北部的海水向南侵入，塔尔巴哈台山形成了以塔尔巴哈台组中部为代表的浅海环境，沙尔布尔提山及谢米斯台山一带则形成以洪古勒楞组碎屑岩－碳酸盐岩为代表的浅海环境，孟布拉克、玛依力山及巴尔雷克山再次被海水淹没，形成了以晚泥盆世铁列克提组为代表的滨－浅海环境。此时，区域上火山活动减弱，各类生物繁盛，地层中普遍富含保存完好的动植物化石。

进入早石炭世，海域范围进一步扩大，整个西准噶尔地区全部被海水覆盖，北部的北准噶尔地层分区除了塔尔巴哈台山地区作为主要的沉降中心(新疆维吾尔自治区地质矿产局，1993;周守沄，2000)，沉积了一套巨厚的复理石外，其他地区全部为以黑山头组为代表的浅海相环境，同时由于额尔齐斯－斋桑洋板块在早石炭世开始向南侧的哈萨克斯坦板块俯冲(Windley et al．，2007;Han et al．，2010)，造成了萨吾尔山及塔尔巴哈台山一带的塔尔巴哈台组上部及黑山头组从北东东向至南西西向具有明显的穿时性(图4－3);南部克拉玛依、柳树沟及唐巴勒北部一带，则是半深海－深海环境，沉积了厚达数千米的火山碎屑质浊积岩，覆盖在前石炭纪的蛇绿混杂岩之上。从早石炭世末期开始，区域上海水从北向南逐渐退去，到晚石炭世早期，整个北准噶尔地层分区的海水全部退去，陆相火山活动加强，植物繁盛，沉积了以吉木乃组为代表的陆相地层，局部夹有煤线或薄煤层，此时在克拉玛依西北部及哈拉阿拉特山一带，仍残存少量海水，并具一定的深度(李菊英，晋慧娟，1989;晋慧娟，李育慈，1991)，以哈拉阿拉特组上部为代表，随后这一带的海水也开始逐渐退去，出现了阿腊德依克赛组的滨－浅海环境。石炭纪末期，整个西准噶尔地区的海水全部退去，进入了统一的陆内造山演化阶段。到二叠纪，西准噶尔地区陆内造山活动大规模开始，陆相火山活动强烈，各地层小区之间已无沉积差异(图4－3)。

综上所述，西准噶尔地区古生代的古地理格局和演化具有三方面的特征和规律:

在构造古地理上，表现为多岛洋和软碰撞的特点，志留纪后期、泥盆纪和早石炭世是多岛洋和软碰撞的鼎盛时期，也是西准噶尔地区古生代地层区划的形成时期(图4－3);晚石炭世至二叠纪西准噶尔地区脱离海洋环境，进入陆内造山阶段，西准噶尔地区古生代地层的分区性逐渐消失，早二叠世晚期的卡拉岗组(P1 k)在北准噶尔地层分区和南准噶尔－北天山地层分区均可以对比就是西准噶尔古生代地层分区性消失的标志(图4－3)。

在生物古地理上，早古生代西准噶尔地区属于介于太平洋生物大区与大西洋生物大区之间的混生生物大区，不同于东北部西伯利亚古板块上由Tuvaella(图瓦贝)动物群(Rong et al．，1995;王宝瑜，1990)所代表的生物区系;在古地理位置上，西准噶尔地区总体属于北半球中低纬度带古亚洲洋的一部分，晚奥陶世－志留纪发育的丰富的床板珊瑚和层孔虫就是最好的证明。泥盆纪，西准噶尔地区其生物组合面貌明显属于热带－亚热带的古特提斯生物大区，沙尔布尔提山地层小区的和布克赛尔组(D1 h)和查干山组(D2 c)以及洪古勒楞组(D 3 C 1 h)中的造礁珊瑚和层孔虫最具代表性。石炭纪——二叠纪，西准噶尔地区的陆相地层，如吉木乃组(C2 jm)、哈尔加乌组(P1 h)和卡拉岗组(P1 k)植物群面貌显示出明显的北温带安加拉植物群的特点(窦亚伟，孙喆华，1985a，1985b)，表明泥盆纪以后西准噶尔地区的板块和地体群总体是从中低纬度的热带－亚热带向中高纬度的北温带运移和拼合。

图4－10　西准噶尔中古生代古地理格局示意图

在沉积古地理上，西准噶尔地区古生代环境相与作用相(龚一鸣，1993)类型丰富多彩。作用相包括正常沉积与事件沉积，特别是反映活动构造环境的内力事件沉积特别发育，如火山爆发相(火山碎屑岩)和火山溢流相(火山熔岩)，如马拉苏组(D1ml)、库鲁木迪组(D2 k)和黑山头组(C1 h)。环境相包括河流相，如呼吉尔斯特组(D2 h)、吉木乃组(C2 jm)、哈尔加乌组(P1 h)、卡拉岗组(P1 k)和库吉尔台组(P2－3 kj);滨－浅海相，如铁列克提组(D3 tl)、洪古勒楞组(D3 C1 h)、姜巴斯套组(C1 j)、那林卡拉组(C1 n);半深海－深海相，如希贝库拉斯组(C1 x)、包古图组(C1 b)、太勒古拉组(C1 t)和哈拉阿拉特组(C1－2 h)。多岛洋的古地理格局是导致西准噶尔地区中古生代地层中常见植物化石与半深海－深海相实体化石和复理石相遗迹化石密切共生的环境基础(图4－10)。

参考文献

蔡土赐．新疆塔尔巴哈台山南坡奥陶纪－志留纪四射珊瑚［J］．新疆地质，1988，6(2):54－58．

蔡土赐．新疆维吾尔自治区岩石地层［M］．武汉:中国地质大学出版社，1999:1－430．

程裕祺，王泽九，黄枝高．中国地层典·总论［M］．北京:地质出版社，2009:1－411．

丁培榛，姚守民．新疆克拉玛依西部早石炭世晚期腕足类化石及地层意义［C］．中国地质科学院西安地质矿产研究所所刊，1985，11:65－75．

窦亚伟，孙喆华．新疆北部晚古生代植物概况［J］．地质学报，1985a，61(1):1－11．

窦亚伟，孙喆华．新疆北部哈尔加乌组和卡拉岗组的地质时代［J］．地质论评，1985b，31(6):489－494．

符俊辉，周立发，李文厚，等．西北地区陆相侏罗纪地层区划及沉积矿产分布［J］．沉积学报，1996，14(4):134－140．

何国琦，李茂松．中国新疆北部奥陶系－志留系岩石组合的古构造、古地理意义［J］．北京大学学报(自然科学版)，2001，37(1):99－110．

何国琦，刘建波，张越迁，等．准噶尔盆地西缘克拉玛依早古生代蛇绿混杂岩带的厘定［J］．岩石学报，2007，23(7):1573－1576．

贺水清，常桂琴．陕西地层区划初步意见［J］．陕西地质，1983，1(1):22－27．

何卫红，唐婷婷，乐明亮，等．华南南华纪－二叠纪沉积大地构造演化［J］．地球科学——中国地质大学学报，2014，39(8):929－953．

高振家，陈克强，魏家庸．中国岩石地层词典［M］．武汉:中国地质大学出版社，2000:1－628．

龚一鸣．新疆北部泥盆纪火山沉积岩系作用相类型、序列及其与板块构造的关系［J］．地质学报，1993，67(1):37－51．

龚一鸣．新疆北部泥盆系遗迹化石的拓扑遗迹学研究［J］．古生物学报，1994，33(4):472－498．

龚一鸣，杜远生，冯庆来，等．关于非史密斯地层的几点思考［J］．地球科学，1996，21(1):19－26．

龚一鸣，刘本培．新疆北部泥盆纪火山沉积岩系的板块沉积学研究［M］．武汉:中国地质大学出版社，1994:1－138．

龚一鸣，纵瑞文．西准噶尔古生代地层区划及古地理演化［J］．地球科学——中国地质大学学报，2015，40(3):461－484．

黄汲清．中国地层区划的初步建议［C］．//全国地层会议学术报告汇编总论．北京:科学出版社，1962: 168－179．

黄智斌，吴绍祖，赵治信，等．塔里木盆地及周边综合地层区划［J］．新疆石油地质，2002，23(1): 13－17．

晋慧娟，李育慈．准噶尔盆地晚古生代深水斜坡沉积中的遗迹相及其环境分析［J］．中国科学B辑，1991，21(4):408－415．

晋慧娟，李育慈．准噶尔盆地西北缘石炭纪生物成因的沉积构造研究［J］．科学通报，1998，43(17): 1888－1891．

晋慧娟，李育慈，李菊英．新疆准噶尔盆地西北缘石炭纪深水沉积的发现及其沉积特征［J］．沉积学报，1987，5(3):125－134．

金松桥．谈谈地层区划的原则和作法［J］．西北地质，1974，7(1):65－68．

李锦铁，何国琦，徐新，等．新疆北部及邻区地壳构造格架及其形成过程的初步探讨［J］．地质学报，2006，80(1):148－168．

李菊英，晋慧娟．新疆准噶尔盆地西北缘石炭纪浊积岩系中遗迹化石的发现及其意义［J］．地质科学，1989，24(1):9－15．

李永军，佟丽莉，张兵，等．论西准噶尔石炭系希贝库拉斯组与包古图组的新老关系［J］．新疆地质，2010，28(2):130－136．

廖卓庭，王玉净，王光良，等．新疆北部石炭纪生物地层研究新进展［M］．//涂光炽．新疆北部固体地球科学新进展．北京:科学出版社，1993:79－93．

潘桂棠，肖庆辉，陆松年，等．大地构造相的定义、划分、特征及其鉴别标志［J］．地质通报，2008，27(10):1613－1637．

潘桂棠，肖庆辉，陆松年，等．中国大地构造单元划分［J］．中国地质，2009，36(1):1－28．

任纪舜，孙藜薇．中国大地构造与地层区划［J］．地层学杂志，2001，25(增刊):361－369．

萨尔瓦多·A．国际地层指南:地层分类、术语和程序［M］．2版．金玉玕，等，译校．北京:地质出版社，2000:1－171．

孙羽，赵春环，李永军，等．西准噶尔包古图地区石炭系希贝库拉斯组碎屑锆石LA－ICP－MSU－Pb年代学及其地质意义［J］．地层学杂志，2014，38(1):42－50．

王宝瑜．关于图瓦贝动物群的时代及古地理意义［J］．科学通报，1990，35(18):1413－1415．

王宝瑜．新疆北部下中泥盆统层序及其界线讨论［J］．新疆地质，1991，9(3):249－259．

王宝瑜．新疆萨勒布尔山中晚志留世地层划分［J］．新疆地质，1997，15(4):355－366．

王鸿祯．论中国地层分区［J］．地层学杂志，1978，2(2):81－104．

王鸿祯．中国古地理图集［M］．北京:地图出版社，1985，图版1－143，说明书1－85．

王鸿祯．关于国际(年代)地层表与中国地层区划［J］．现代地质，1999，13(2):190－193．

王鸿祯，杨式溥，朱鸿，等．中国及邻区古生代生物古地理及全球古大陆再造［M］．//王鸿祯，杨森楠，刘本培．中国及邻区构造古地理和生物古地理．武汉:中国地质大学出版社，1990:35－86．

王立全，潘桂棠，丁俊，等．青藏高原及邻区地质图及说明书(1∶1 500 000)［M］．北京:地质出版社，2013:1－288．

王庆明．新疆泥盆纪古地理［J］．新疆地质，2000，18(4):319－323．

汪啸风，陈孝红．中国各地质时代地层划分与对比［M］．北京:地质出版社，2005:1－596．

王志宏，龚一鸣，纵瑞文，等．西准噶尔乌兰柯顺地区晚泥盆世朱鲁木特组地层新知［J］．地层学杂志，2014，38(1):51－59．

王宇，卫巍，庞绪勇，等．塔城地区晚泥盆世沉积特征及其构造古地理意义［J］．岩石学报，2009，25(3):699－707．

王玉净，金玉玕，江纳言．论哈拉阿拉特组的时代及古环境特征［J］．地层学杂志，1987，11(1):53－57．

卫巍，庞绪勇，王宇，等．北疆沙尔布尔提山地区早泥盆世－早石炭世沉积相、物源演变及其意义［J］．岩石学报，2009，25(3):689－698．

吴乃元．石炭系［M］．//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(新疆地层总结之二)下．乌鲁木齐:新疆人民出版社，1991:167－188．

吴乃元，王明倩．新疆北部石炭系地层层序和其化石组合特征［J］．新疆地质，1983，1(2):17－31．

吴晓智，齐雪峰，唐勇，等．新疆北部石炭纪地层、岩相古地理与烃源岩［J］．现代地质，2008，22 (4):549－557．

夏凤生．新疆准噶尔盆地西北缘洪古勒楞组时代的新认识［J］．微体古生物学报，1996，13(3):277－285．

肖序常，汤耀庆，冯益民，等．新疆北部及其邻区大地构造［M］．北京:地质出版社，1992:104－123．

肖文交，韩春明，袁超，等．新疆北部石炭纪－二叠纪独特的构造成矿作用:对古亚洲洋构造域南部大地构造演化的制约［J］．岩石学报，2006，22(5):1062－1076．

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(新疆地层总结之二)(上;下)［M］．乌鲁木齐:新疆人民出版社，1991:1－482．

新疆维吾尔自治区地质矿产局．新疆维吾尔自治区区域地质志［M］．北京:地质出版社，1993:136－169．

新疆维吾尔自治区地质局．1∶20万《乌尔禾幅》区域地质调查报告(区域地质部分)，1979:9－43．

新疆维吾尔自治区地质矿产局．1∶20万《白杨河幅》区域地质调查报告(区域地质部分)，1983:17－83．

新疆维吾尔自治区地质矿产局．1∶20万《塔城幅、阿西勒幅》区域地质调查报告(区域地质部分)，1984:31－58．

新疆维吾尔自治区地质矿产局．1∶20万《塔克台、和布克赛尔幅》区域地质调查报告(区域地质部分)，1986:27－38．

许汉奎．新疆西准噶尔下、中泥盆统界线地层及腕足类［J］．古生物学报，1991，30(3):307－333．

许汉奎，蔡重阳，廖卫华，等．西准噶尔洪古勒楞组及泥盆－石炭系界线［J］．地层学杂志，1990，14(4):292－301．

徐新，何国琦，李华芹，等．克拉玛依蛇绿混杂岩带的基本特征和锆石SHRIMP年龄信息［J］．中国地质，2006，33(3):470－475．

徐新，周可法，王煜．西准噶尔晚古生代残余洋盆消亡时间与构造背景研究［J］．岩石学报，2010，26(11):3206－3214．

殷鸿福．中国古生物地理学［M］．武汉:中国地质大学出版社，1988:1－329．

殷继成，何廷贵，夏竹．中国南方震旦纪大地构造单元划分与地层分区［J］．安徽地质，1994，4(1－2): 91－95．

曾亚参，肖世禄．泥盆系［M］．//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(新疆地层总结之二)下．乌鲁木齐:新疆人民出版社，1991:11－24．

张弛，黄萱．新疆西准噶尔蛇绿岩形成时代和环境的探讨［J］．地质论评，1992，38:509－524．

张二鹏．西北区区域地层［M］．武汉:中国地质大学出版社，1998:1－221．

张克信，何卫红，骆满生，等．中国沉积大地构造图及说明书［M］．北京:地质出版社，2014b，出版中．

张克信，何卫红，徐亚东，等．沉积大地构造相划分与鉴别［J］．地球科学——中国地质大学学报，2014，39(8):915－928．

张克信，王国灿，季军良，等．青藏高原古近纪－新近纪地层分区与序列及其对隆升的响应［J］．中国科学:地球科学，2010，40(12):1632－1654．

张克信，殷鸿福，朱云海，等．史密斯地层与非史密斯地层［J］．地球科学，2003，28(4):361－369．

张元元，郭召杰．准噶尔北部蛇绿岩形成时限新证据及其东、西准噶尔蛇绿岩的对比研究［J］．岩石学报，2010，26(2):421－430．

赵治信．新疆北部石炭系划分(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)［J］．新疆石油地质，2009，30(4):478－482．

赵治信，王成源．新疆准噶尔盆地洪古勒楞组的时代［J］．地层学杂志，1990，14(2):146－147．

周守沄．新疆石炭纪古地理［J］．新疆地质，2000，18(4):324－329．

朱永峰，徐新．新疆塔尔巴哈台山发现早奥陶世蛇绿混杂岩［J］．岩石学报，2006，22(12):2833－2842．

纵瑞文，龚一鸣，王国灿，等．西准噶尔孟布拉克地区晚泥盆世植物化石的发现及其地质意义［J］．地球科学——中国地质大学学报，2012，27(增刊2):117－128．

纵瑞文，龚一鸣，王国灿．西准噶尔南部石炭纪地层层序及古地理演化［J］．地学前缘，2014，21(2): 216－233．

纵瑞文，龚一鸣，韩非．新疆额敏东部志留纪化石的发现及其地质意义［J］．地球科学——中国地质大学学报，2015a，40(3):563－572．

纵瑞文，王志宏，龚一鸣．西准噶尔晚泥盆世新建岩石地层单位——塔克台组［J］．地球科学——中国地质大学学报，2015b，40(5):763－776．

Buckman S，Aitchison JC．Middle Ordovician(Llandeilan)radiolarians from West Junggar，Xinjiang，China［J］．Micropaleontology，2001，47:359－367．

Chen Jiafu，Han Baofu，Ji Jianqiang etal．Zircon U－Pb ages and tectonic implications of Paleozoic plutons innorthern West Junggar，North Xinjiang，China［J］．Lithos，2010，115:137－152．

Han Baofu，Guo Zhaojie，Zhang Zhicheng et al．Age，geochemistry，and tectonic implications of a Late Paleozoic stitching pluton in the North Tian Shan suture zone，western China［J］．Geological Society of America Bulletin，2010，122:627－640．

Rong Jia yu，Boucot A J，Su Yangzheng et al．Biogeographical analysis of Late Silurian brachiopod faunas，chiefly form Asia and Australia［J］．Lethaia，1995，28:39－60．

Windley B F，Alexeiev D，XiaoWenjiao etal．Tectonicmodels for accretion of the Central Asian Orogenic Belt［J］．Journal of the Geological Society of London，2007，164:31－47．

关键词与主要知识点－4

地层区划stratigraphic regionalization

综合地层区划general stratigraphic regionalization

断代地层区划special stratigraphic regionalization

地层大区stratomegaregion

地层区stratoregion

地层分区stratosubregion

地层小区stratomicroregion

生物大区biomegaprovince/realm

生物区/省/域bioprovince/province/region

生物分区/亚省biosubprovince/subprovince

生物小区/地方中心biomicroprovince/ endemic center

大相/相组megasedfacies

相/沉积相sedfacies

亚相/沉积亚相subsedfacies

微相/沉积微相microsedfacies

环境相environmental facies

作用相processing facies

沉积组合/建造sedimentary association/formation

多岛洋archipelagic ocean

【注释】

[1]玛依力山、玛依拉山及玛伊勒山均为同一地点的不同音译名，本章统一使用玛依力山。