新疆—甘肃—内蒙古衔接区 地层对比及其意义.pdf

第42卷 第4期 2009年总171期 西 北 地 质 NORTHW ESTERN GEOLOGY Vol .42 No.4 2009 Sum 171 文章编号10092624820090420060216 新疆甘肃内蒙古衔接区 地层对比及其意义 杨合群1,李英2,赵国斌1,王永和1,杨建国1,李文明1, 姜寒冰1,谭文娟1,张开春1 1 1 西安地质矿产研究所,陕西 西安 710054;21 长安大学资源学院,陕西 西安 710054 摘 要新疆甘肃内蒙古相邻的天山北山衔接区由于分属不同行政区域,在地层单位划分上出现 差别。通过地层特征对比,认为从天山东段至北山,地层具有连续性。统一的地层系统可为正确划分构 造单元提供重要依据太古宇古元古界北山杂岩A r2Pt1Bc、中元古界长城系星星峡群ChX、古 硐井群ChG和蓟县系卡瓦不拉克群JxK、平头山组Jxp构成星星峡2旱山微板块中心的地块; 太古宇2古元古界敦煌杂岩A r2Pt1Dc及少量中元古界长城系铅炉子群ChQ构成敦煌微板块中心的 地块;红柳河2牛圈子2洗肠井蛇绿岩带被厘定为早古生代缝合带的辅助依据,是其南侧保存有指示南北 两个板块开裂前伸展拉张浅海-次深海环境沉积的寒武系含磷钒铀锰矿地层,证明该带代表南北两个 板块间分裂和聚合的位置。 关键词地层对比;构造单元;北山;天山 中图分类号P53 文献标识码 A 新疆甘肃内蒙古相邻的天山北山衔接地 区地质构造复杂,地层发育齐全,翔实地记录了本 区地质构造演化历史。 20世纪60至70年代, 120万区调报告对本区 地层进行过系统的研究与描述,甘肃省地质矿产局 1989、内蒙古地质矿产局1991和新疆地质矿 产局1993编著的本省自治区区域地质志对 地层作了总结和修订。1996年“全国地层多重划分 对比研究”,内蒙古地质矿产局1996、甘肃省地 质矿产局1997和新疆地质矿产局1999分别 出版了本省自治区岩石地层专著,均涉及了本 区地层。甘肃内蒙古北山与新疆天山东段之间地 层基本是连续的,但由于行政区的不同,在北山与 天山东段之间地层单元划分出现差异,省界两侧各 成系统,这种分割局面十分不利于分析成矿地质背 景。王洪亮等2007和徐学义等2008提出了 天山北山地层自然区划,杨合群等2008进行 的北山构造单元划分,与此地层自然区划大致协调。 笔者进行新疆甘肃内蒙古衔接区前中生代岩石 地层对比,同时讨论对构造单元划分和地质演化提 供的信息。 1 地层区划 111 原有的地层区划系统 新疆岩石地层划分中新疆地质矿产局, 1999,以阿奇克库都克断裂为界,将新疆甘肃 内蒙古相邻的北山与天山东段地区划分为北疆兴 收稿日期 2009206217;修回日期 2009209216 基金项目国土资源大调查项目1212010531602与矿产资源国情调查项目1212010813036资助。 作者简介杨合群19532 , 男,山西闻喜人,研究员,地质矿产专业。E2mailxayhequn1261com。 安地层大区和塔里木南疆地层大区,前者在工作 区内命名为北疆地层区的南准噶尔北天山地层分 区,包括了博格达地层小区、吐鲁番地层小区、觉 罗塔格地层小区;后者属中南天山北山新疆地 层区,划分出了星星峡黑鹰山地层分区,红柳园 地层分区穷塔格地层小区、印尼喀拉地层小区 , 以及塔里木地层区的塔里木盆地地层分区若羌地层 小区。 在甘肃岩石地层划分中甘肃地质矿产局, 1997,将新疆甘肃内蒙古相邻的北山与天山东 段地区划分为塔里木南疆地层大区,仅东南部边 缘跨入了华北地层大区包括秦祁昆地层区的北祁 连地层小区和阿拉善地层区。进一步可划分出中、 南天山北天山地层区的觉罗塔格黑鹰山地层分 区和中天山北山地层分区包括中天山北山地 层小区和红柳园地层小区 , 西南角跨入了塔里木地 层区的塔南地层区。 对比两个划分系统,都把甘蒙北山与新疆天山 东段进行了统一划分,但在地层区和地层分区界线 上有所不同图 1 。 图1 新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层区划对比图 Fig11 Stratigraphic syllabifications correlation map of Xinjiang2Gansu2Inner mongolia join area 11111 新疆划分系统 北疆地层区南准噶尔北天山地层分区 13- 8博格达地层小区,13- 9吐鲁番地层小区, 13- 10觉罗塔格地层小区;中南天山-北山地层区 11星星峡-黑鹰山地层分区,中天山-马鬃山地 层分区12- 5卡瓦布拉克地层小区,红柳园地层分 区14- 1穹塔格地层小区,14- 2印尼喀拉地层小 区,塔里木盆地地层分区22- 10若羌地层小区。 11112 甘肃划分系统 塔里木南疆地层大区 1 1觉罗塔格黑鹰 山地层分区,中天山马鬃山地层分区,12- 1中天 山马鬃山地层小区,12- 2红柳园地层小区, 3 2 塔南地层分区,华北地层大区,祁连北秦岭地层 分区,˝12- 1北祁连地层小区,˝2阿拉善地层区。 112 新的地层自然区划系统 王洪亮等2007和徐学义等2008不仅进 一步厘定完善了“岩石地层”,而且尝试性地提出区 域地层自然区划方案,既不同于“综合地层区划”, 也不同于“断代地层区划” 。其原则是①根据该区 地质特点,以古生代地层为主,划出一级地层 “区” 。将一般公认的地层组成和时空结构基本自成 单元的地质单元克拉通、地台、地块;造山带、褶 皱带作为一级地层区,名称采用克拉通地块或 造山带褶皱带冠于“区”前。②然后依据某些 断代地层组成的明显差异,进一步划分为二级区,用 地理名称后加“地区” 。③再根据某些断代地层在纵 横向上的的差异,划分三级区,只用地理名称表示。 有关划分系统见图2。 主要地层区的界线①北天山区与中天山区的 界线,以艾比湖2阿其克库都克断裂为界,即以大面 16第4期 杨合群等新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层对比及其意义 积前寒武纪地层出露区北侧断裂为界。②中天山区 与南天山区的界线,西段为长阿吾子2那拉提断裂, 中段为古洛沟2乌瓦门蛇绿混杂岩带,东段为卡瓦布 拉克断裂。 ③南天山区与塔里木区,以柯坪、库鲁克 图2 新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层自然区划 据王洪亮等2007,修改 Fig12 Stratigraphic nature syllabification of Xinjiang2Gansu2Inner mongolia join area M odified from W ang Hong2liang et1al, 2007 211 东准噶尔北部; 2 21 东准噶尔南部;˚321 哈尔里克;˚411 觉罗塔格-雀儿山地区;˚421 康古尔-黑鹰山地区;41 阿 拉塔格-星星峡地区;41 和静-库米什地区;ˇ11 明水-旱山地区;ˇ21 公婆泉-东七一山地区;11 罗雅楚山地区; 21 红柳园地区; 阿尔金区; 北祁连区; 阿拉善区 塔格地块北界为界。 按王洪亮等2007中国天山及邻区地质图 1 100万前中生代地层对比关系来看,甘蒙北山 北带对应北天山;甘蒙北山中带对应中天山;甘蒙 北山南带对应南天山和新疆北山。 经笔者对中国天山及邻区地质图 1 100万研 读分析,认为图2中2红柳园地区梧桐沟地段的北 界应向北移至大口子井盘陀山古硐井南,使该 范围内可包含绝大部分石炭纪二叠纪地层。 中新生代时期,由于来自青藏高原之挤压力,敦 煌地块的推挤作用使该区前中生代地层总体呈北凸 的弧形分布;阿尔金走滑剪切带则不仅形成了一组 呈北东向分布的中新生代走滑盆地,而且使前中生 代地层呈阶梯式地向北有所错动;敦煌盆地中,沿 走滑断裂的东侧出露敦煌杂岩,推断东侧相对于西 侧有抬升。 26 西 北 地 质 N OR THW ES T ERN GEOLOGY 2009年 2 各构造单元岩石地层分布 杨合群等2008初步划分了本区构造单元,以 红柳河2牛圈子2洗肠井蛇绿岩带为缝合带,其北侧 是星星峡2旱山微板块,属哈萨克斯坦板块;南侧是 敦煌微板块,属塔里木板块图 3 。各单元岩石地 层分布情况如下表 1 。 图3 新疆-甘肃-内蒙古衔接区构造单元划分略图 据杨合群2008,修改 Fig13 Sketch map for division of tectonic units of Xinjiang2Gansu2Inner mongolia join area M odified from Yang Hequn et1 al 2008 11 缝合线;21 构造分区界线;31 国界;41 省界;51 边界断裂及编号①1 红柳河2牛圈子2洗肠井断裂;②1 黑河断裂 表1 新疆-甘肃-内蒙古衔接区构造单元划分 Tab11 The division of tectonic units of Xinjiang2Gansu2Inner mongoloin area M odified from Yang Hequn et al, 2008 一 级二 级三 级 哈萨克斯坦板块 星星峡-旱山微板块 21大南湖-雀儿山-狐狸山早古生代活动陆缘带 22雅满苏-红石山-黑鹰山晚古生代陆内裂谷带 23星星峡-明水-旱山地块 24公婆泉-东山七-山早古生代活动陆缘带 红柳河牛圈子洗肠井早古生代缝合带 塔里木板块˚ 敦煌微板块 ˚ 21白玉山-方山口-鹰嘴红山早古生代被动陆缘带 ˚ 22磁海-红柳园-白山堂晚古生代陆内裂谷带 ˚ 23敦煌地块 注据杨合群2008,修改。 211 星星峡2旱山微板块 21111 星星峡2明水2旱山地块 该地块主要由太古宇古元古界结晶岩系及中 元古界变质岩系构成。太古宇古元古界为北山杂 岩A r2Pt1B c ; 中元古界在中天山东段为长城系星 星峡群ChX和蓟县系卡瓦不拉克群JxK , 在 36第4期 杨合群等新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层对比及其意义 甘蒙北山中带为长城系古硐井群ChG和蓟县系平 头山组Jxp。其中,在中天山以中元古界为主,北 山杂岩仅零星出露;而甘蒙北山中带则以北山杂岩 为主,中元古界仅零星可见。这可能是因为阿尔金 断裂活动的影响,使北山地区相对天山地区抬升,从 而受到更强烈的剥蚀所致。 该地块构成星星峡2旱山 微板块的中心部分。 21112 大南湖2雀儿山2狐狸山早古生代活动陆缘 带 该带在奥陶纪志留纪泥盆纪形成于星星峡 2明水2旱山地块北缘,作为标志性地层的志留纪公 婆群S2- 3G火山岩和泥盆纪大南湖组火山岩被多 数学者公认为岛弧火山岩类聂凤军等,2002;徐 学义等,2008。南部边缘叠加的石炭纪企鹅山群 CQ裂谷火山岩捕获的锆石U2Pb定年为41615 M a李向民等, 2004,推断其基底岩系仍为志留纪 泥盆纪岛弧火山岩。 21113 公婆泉2七一山早古生代活动陆缘带 该带在早古生代形成于星星峡-明水-旱山地 块南缘,多数学者论证认为勒巴泉公婆泉东七 一山一带的公婆泉群O2SG, S1- 3G火山岩形成于 岛弧环境左国朝等, 1996;何世平等, 2005。已 知公婆泉斑岩铜矿区英安斑岩全岩Rb2Sr等时线年 龄为42011M a①。 表2 新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层分布 Tab12 Stratigraphic units distribution of Xinjiang2Gansu2Inner mongolia join area 构造单元 岩 石 地 层 新 疆甘 蒙 21大南湖2雀儿 山2狐狸山早古生 代活动陆缘带 头苏泉组D2ts , 大南湖组D1d ; 零星康古尔塔格 组D3kg , 红柳沟组S4D1h , 白山包组S3b , 大 柳沟组O3d 雀儿山群D1- 2Q , 碎石山组S4s , 公婆泉群S2- 3 G , 圆包山组S1y , 白云山组O3by , 咸水湖组 O2x , 罗雅楚山组Ol 局部有梧桐窝子组C2w , 企鹅山群CQ , 小热泉 子组 C 1x , 雅满苏组 C 1ym , 干墩组 C 1gd , 库 来组P2- 3k l , 阿尔巴萨依组P1ae 局部有扫子山组C1- 2s、绿条山组C1l、白山组 C1bs ; 零星有金塔组P2jt , 双堡塘组P1- 2s 22雅满苏2红 石山2黑鹰山晚古 生代陆内裂谷带 梧桐窝子组C2w , 底坎尔组C2d , 小热泉子组 C1x , 雅满苏组C1ym , 干墩组C1gd ; 零星有 阿尔巴萨依组P1ae , 阿尔其布拉克组P1a 扫子山组C1- 2s、绿条山组C1l、白山组C1bs ; 零星有金塔组P2jt , 双堡塘组P1- 2s 在镜儿泉北侧,有少量卡瓦布拉克群JxK , 星星峡 群ChX 在红石山南侧,有少量北山杂岩A r2Pt1B 23星星峡2明 水2旱山地块 卡瓦布拉克群JxK , 星星峡群ChX , 北山杂岩 A r2Pt1B 大豁落山组Qbd , 平头山组Jxp , 古硐井群 ChG , 北山杂岩A r2Pt1B 24公婆泉2东山 七一山早古生代 活动陆缘带 碎石山组S4s , 公婆泉群O2SG, S1- 3G , 白云山 组O3by , 咸水湖组O2x , 罗雅楚山组Ol , 马 鬃山混杂岩Nh∈M m , 洗肠井群NhZX 红柳河群P1- 2H 局部有大豁落山组Qbd , 平头山组Jxp , 古硐井 群ChG , 北山杂岩A r2Pt1B ; 红岩井组Phy , 红 柳河群P1- 2H 红柳河-牛圈子-洗肠井早古生代缝合带 ˚ 21白玉山2方山 口2鹰嘴红山早古 生代被动陆缘带 墩墩山组D3d , 三个井组D1- 2s , 黑尖山组Shclr , 白云山组O3by , 锡林柯博组Ox , 花牛山群 OH , 罗雅楚山Ol , 西双鹰山组∈2- 3x , 双鹰山组∈1s、洗肠井群NhZX 大豁落山组Qbd , 平头山组Jxp , 古硐井群ChG , 北山杂岩A r2Pt1B ; 红柳河群P1- 2H ˚ 22磁海2红柳 园2白山堂晚古生 代陆内裂谷带 方山口组P3f , 金塔组P2jt , 双堡塘组P1- 2s , 红柳河群P1- 2H ; 胜利泉组C2sb , 干泉组C2g , 石板山组C2sb、芨芨台子组C2jj、红柳园组C1hl 局部有大豁落山组Qbd , 平头山组Jxp , 古硐井群ChG , 北山杂岩A r2Pt1B ˚ 23敦煌地块敦煌杂岩A r2Pt1D , 局部有铅炉子沟群ChQ ①甘肃有色金属地质研究所1 甘肃北山地区海相火山岩及其与铜多金属矿成矿关系研究1 46 西 北 地 质 N OR THW ES T ERN GEOLOGY 2009年 21114 雅满苏2红石山2黑鹰山晚古生代裂谷带 该裂谷带在晚古生代形成于北山北带,其基底 既有古生代陆缘火山岩,也有前寒武陆壳。镜儿泉 一带使古陆壳基底裂开明显,中元古界卡瓦布拉克 群JxK和星星峡群ChX分布于南北两侧,红 石山南侧局部分布有北山杂岩A r2Pt1B c。带内发 育早石炭纪火山岩地层,与下伏泥盆纪地层普遍角 度不整合。例如,小热泉子组C1x , 雅满苏组 C1ym , 干墩组C1gd , 绿条山组C1l、白山组 C1bs , 被认为形成于碰撞造山后再伸展的裂谷裂 陷盆地环境徐学义等, 2008。该层位火山岩有关 的黑鹰山富铁矿床中6件磷灰石样品进行Sm2N d同 位素定年,所获等时线年龄为32210413M a聂凤 军等,2005。 212 敦煌微板块 21211 敦煌地块 该地块主要由太古宇古元古界结晶岩系及少 量中元古界变质岩系构成。太古宇古元古界为敦 煌杂岩A r2Pt1D c ; 中元古界为长城系铅炉子群 ChQ。敦煌杂岩向西部可与库鲁克塔格地块的达 格拉格布拉克群和兴地塔格群对比,向东可与龙首 山群对比。该地块构成敦煌微板块的中心部分。 21212 白玉山2方山口2鹰嘴红山早古生代被动陆 缘带 在早古生代,该地带属敦煌地块北部被动陆缘。 其基底主要为长城系古硐井群ChG , 蓟县系平头 山组Jxp及部分青白口系大豁落山组Q bd , 局 部 出 露 有 太 古 宇古 元 古 界 的 北 山 杂 岩 A r2Pt1B c。 带内分布的罗雅楚山Ol , 西双鹰山组∈2- 3 x , 双鹰山组∈1s、洗肠井群N hZX等,代表 红柳河2牛圈子2洗肠井洋盆开裂前离散期沉积建 造。在花牛山一带被动边缘上有小型裂陷盆地,沉 积了奥陶系花牛山群OH , 有珊瑚、三叶虫、腕 足类、腹足类等化石。在洋壳向北俯冲过程,处于 被动陆缘的早期沉积,得到较多的保存。 21213 磁海2红柳园2白山堂晚古生代裂谷带 该裂谷带在晚古生代形成于前寒武纪基底上, 包括太古宇古元古界的结晶岩系和中新元古界的 褶皱岩系,有大豁落山组Q bd , 平头山组Jxp , 古硐井群ChG , 北山杂岩A r2Pt1B c。带内广泛 分布石炭纪二叠纪裂谷型火山沉积岩地层,例如 方山口组P3f , 金塔组P2jt , 双堡塘组P1- 2 s , 胜利泉组C2sb , 干泉组C2g , 石板山组 C2sb、芨芨台子组C2jj、红柳园组C1hl。这 是广大学者们早就认可的“北山裂谷” 。 3 确定板块缝合带的地层依据 板块包括了中心的地块及周围的板块边缘带共 同构成。大陆板块的边界,在卷入造山带以后一般 以缝合带为标志。微板块,是指古老大陆板块分裂 出的一些块体,分布于大的板块边缘带中,具有板 块的一般特征。 本研究区出露有红石山2百合山2蓬勃山、芨芨 台子2小黄山、红柳河2牛圈子2洗肠井、辉铜山2账房 山等多条蛇绿岩带。每一条都有学者曾提出是板块 缝合带左国朝等1990划分的缝合带经过小黄 山蛇绿岩带位置;何世平等2002划分的两条缝 合带分别在红柳河2牛圈子2洗肠井蛇绿岩带和红石 山2百合山2蓬勃山蛇绿岩带的位置;聂风军等 2002 划分两条缝合带分别在红石山2百合山2蓬 勃山蛇绿岩带和辉铜山2账房山蛇绿岩带的位置。 蛇绿岩可以形成于洋盆、弧后盆地和裂谷等多 种构造环境,到底哪条可代表板块边界缝合带的位 置笔者试图从地层获取辅助判别依据,排除多解 性,解决这一疑难问题。 红柳河2牛圈子2洗肠井一线作为早古生代缝合 带的主要依据。①存在大断裂。②沿该带在红柳河、 牛圈子、 洗肠井等地段残存有蛇绿岩或蛇绿混杂岩, 牛圈子蛇绿混杂岩的基性火山岩Rb- Sr同位素等 时线年龄为46318M a,与洗肠井蛇绿岩套熔岩夹 层硅质岩中放射虫时代一致,为中奥陶世晚奥陶 世早期形成任秉琛等, 2001。③该带北侧地层中 保存有指示活动陆缘的公婆泉2东七一山志留纪岛 弧火山岩左国朝等, 1996;何世平等, 2005。④ 该带南侧被动陆缘保存有指示南北两个板块开裂前 伸展拉张的浅海-次深海环境沉积的寒武系,由碳 硅质岩、泥碎屑岩、碳酸盐岩组成,含磷钒铀锰矿, 从西到东分布有新疆大水钴锰矿床、大水磷钒铀矿 床、平台山钒磷矿床,甘肃方山口钒磷铀矿床、马 鬃山锰矿床,内蒙古麻黄沟西磷钒矿点。这些证据 综合说明,该带代表南北两个板块间分裂和聚合的 位置。 56第4期 杨合群等新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层对比及其意义 选定的红柳河2牛圈子2洗肠井缝合带向西与那 拉提2长阿吾子2古洛沟2乌瓦门缝合带对应,向东与 温都尔庙2西拉木伦缝合带对应,该缝合带北侧为哈 萨克斯坦板块及其东延部分,南侧为塔里木板块2阿 尔金敦煌微板块2阿拉善2华北板块徐学义等, 2008。 4 主要地层特征及地质演化信息 笔者在内蒙古地质矿产局1996、甘肃省地质 矿产局1997和新疆地质矿产局1999岩石地 层清理基础上,融合新的研究成果,阐述本区前中 生代主要地层特征,揭示地质演化信息。 411 太古宇古元古界 区内出露的最古老基底为敦煌杂岩A r2Pt1D c 和北山杂岩A r2Pt1B c , 构成本区地壳的结晶基底。 敦煌杂岩A r2Pt1D c 主要分布于敦煌地块,为 一套中深变质岩系,岩石强烈变形,具有层无序岩 群特征。修泽雷等1964和陆青1965曾分别 命名为“前震旦系敦煌杂岩”和“前震旦敦煌群” 李志琛, 1994。甘肃省地矿局1989甘肃省区 域地质志称为“前长城系敦煌群”,依据岩性组合 特征可分为4个组,自下而上各组的岩性分别为 A 组为斜长片麻岩、 眼球状混合岩、 黑云石英片岩,夹 条带状混合岩,偶见大理岩,具有TTG岩的基本特 征; B组为片麻岩、花岗片麻岩夹大理岩、二云石英 片岩及少量石英岩透镜体 ; C 组为角闪斜长片岩、 条 带状或均质混合岩,夹石英片岩和少量石英岩,发 育糜棱岩化,在红柳园一带,与B组为不整合接触; D组为流纹岩、中性火山岩、 石英岩、 云母石英片岩 等。在敦煌地块南缘15万红柳峡幅和土达坂幅区 调,斜长角闪岩中获得Sm2N d等时线年龄值 2 93515923183 M a,2 94619511170 M a, 3 48719720121M a李志琛, 1994;石包城北水 峡口附近含有斜长角闪岩包体的英云闪长岩获锆石 U2Pb年龄2 67012M a梅华林等, 1998。该地 层为区内重要的金矿源层。例如,甘肃小西弓跃 进山金庙井一带的20余处金矿床、矿点均赋存于 该层位。区域上,敦煌杂岩可与塔里木北缘库鲁克 塔格的达格拉克布拉克杂岩对比,主要为中深变质 的碎屑岩建造,夹有火山岩,部分为TTG岩,厚度 仅800～1 000 m ,混合岩化强烈。其中,的变火山 岩角闪岩Sm2N d全岩等时线年龄为3 263129 M a胡霭琴1992;含蓝石英花岗岩,成岩锆石U2 Pb年龄2 58211 M a,继承性锆石U2Pb年龄 2 81017M a高振家等,1993。 北山杂岩A r2Pt1B c 大量分布于星星峡2明 水2旱山地块和疏勒河断裂以北、 墩墩山二断井以 南;局部见于红石山南侧;此外在中天山断续出露。 主要以斜长片麻岩、二长片麻岩、石榴石云母石英 片岩、斜长角闪岩、混合岩、变粒岩及粗晶大理岩 等组成。1982年甘肃的前中元古界认为北山杂 岩的原岩及变质作用可与敦煌群对比,应归属前长 城系。15万旧井幅和四十里井幅区调中,于大口子 一 带斜长角闪岩获得Sm2N d等时 线 年 龄 值 2 94915446186 M a,2 95615338144 M a, 323713M a; 120万红柳园幅区调中,红柳园西约 30 km的斜长角闪岩获得Sm2N d等时线年龄值2 20374M a; 15万西涧泉幅区调中,于红泉南西约 10 km的斜长角闪岩获得Sm2N d等时线年龄值2 0591212918M a; 15万东涧泉幅区调中,小西弓 斜长角闪岩获得Sm2N d等时线年龄值1 744 84M a、1 81685 M a、1 990135 M a 李志琛, 1994。 魏学平等2000 在马鬃山隆起盐池东地区, 对角闪岩作了Sm2N d同位素年代学测定,获得全岩 等时线年龄为2 839163M a和1 981116M a的 数据,说明北山杂岩与敦煌杂岩具有相同的时代特 征。该地层中有甘肃王许黑山沉积变质型铁矿床。 根据以上资料对比分析,推断北山杂岩与敦煌 杂岩原本相连,自太古代就开始形成陆核,古元古 代末吕梁运动1 800M a左右之后,初始大陆地 壳基本形成。 412 中元古界新元古界 41211 中元古界长城系 天山东段为星星峡群ChX ; 北山为古硐井群 ChG和铅炉子沟群ChQ。 星星峡群ChX分布于研究区西部,为产于结 晶基底之上的一套变质岩系,主要由灰色大理岩夹 石墨片岩、 黑云母角闪石英片岩及角闪片岩组成。 原 岩为火山岩2碎屑岩2碳酸盐岩系,与上覆蓟县系卡 瓦布拉克群为整合接触。 古硐井群ChG分布于研究区东部,为产于变 质基底之上的一套浅海相沉积的陆源碎屑岩系,岩 性为紫红色灰绿色砂岩、千枚岩、板岩、石英岩 66 西 北 地 质 N OR THW ES T ERN GEOLOGY 2009年 夹灰岩透镜体,陆源碎屑中石英含量高、 粒度细,层 理薄。岩石浅变质为低绿片岩相,岩石类型为变细 碎屑岩、石英岩、绢云石英片岩夹大理岩,局部夹 有少量中酸性熔岩和凝灰岩。包括上下两组上组 以变砂岩夹大理岩为主,下组为千枚岩、石英片岩 夹石英岩。古硐井群在区域上呈东西向展布,自星 星峡、 白湖至金塔鸡心山等,其他也有零星分布,厚 度上组223～1 939 m ,下组1 154～1 921 m ,东部 较厚,西部变薄。岩性在空间上变化不大。目前仅 有 少 量 变 质 岩 同 位 素 年 代 学 数 据,介 于 1 600～1 800M a之间周国庆,2000。 铅炉子沟群ChQ建组于穿山驯以北一带,为 一套变质碎屑岩夹火山岩建造,现定义为古硐井群 ChG之上,平头山组Jxp之下的地层单元,与 下伏地层整合接触,与上覆地层东部整合,西部不 整合黑大山一带。原岩为一套浅变质低绿片岩 相下部中基性火山岩夹碎屑岩和泥质岩,具气孔 和杏仁构造,地层中的火山成分由东向西逐渐变少; 上部细碎屑岩和泥质岩,具韵律构造。依次分为上 下两组下组厚度大于1 427～1 730m ,由下而上岩 性为蚀变粗玄岩-粉砂质板岩-堇青石板岩,千枚 状板岩夹粉砂质板岩和凝灰质板岩;上组厚672～4 665m ,岩性为千枚状粉砂岩、细砂岩、板岩及绢云 方解千枚岩。已获得变质玄武岩的Sm2N d全岩等时 线年龄为1 622～1 624M a,锆石 U2Pb年龄为1 229M a何世平1999。 41212 中元古界蓟县系 天山东段为卡瓦不拉克群JxK ; 北山为平头 山组Jxp。 卡瓦不拉克群JxK为一套中浅变质绿片岩 相2角闪岩相的碳酸盐岩2碎屑岩岩系,与下伏星星 峡群ChX为整合接触。该群岩性复杂,在时空上 可由碳酸盐相相变为碎屑岩相,空间相变关系为大 理岩、白云岩2大理岩与片岩互层2片岩、石英岩、片 麻岩。在大理岩、白云岩中有叠层石。总厚度1 140 ～5 434m。已发现白云岩中含磷矿化,还见有菱铁 矿化,石英岩、白云岩也达到了工业要求。总的变 质趋势西浅东深。该套地层赋存新疆天湖沉积变质 铁矿床,近年又新发现了彩霞山铅锌矿床。 平头山组Jxp为一套低温动力变质镁质碳酸 盐岩岩系,中部夹泥质岩、细砂岩、粉砂岩、石英 岩等。碳酸盐岩岩系与下伏古硐井群碎屑岩系平行 不整合接触,局部与铅炉子沟群ChQ碎屑岩系整 合接触。 桥湾一带厚度1 334～1 446m ,金塔大红山 一带厚度大于1 143m。 岩性下部为中、 厚层白云岩, 中部为细砂岩、粉砂岩、石英岩与灰岩、白云岩、大 理岩互层,上部为中薄层灰岩、大理岩夹白云岩和 泥质板岩。含叠层石和微古植物。该地层赋存甘肃 红山沉积变质铁矿床;最近杨建国通过区域对比及 同位素测年研究,将花牛山大断裂北侧存在时代争 议的含铅锌矿地层归属蓟县系平头山组杨建国另 文发表。 41213 新元古界青白口系 主要为大豁落山组Q bd。 大豁落山组Q bd为平行不整合于洗肠井群冰 碛砾岩之下,整合于野马街组碎屑岩系之上的一套 碳酸盐岩系。主要岩性有燧石条带白云岩、白云质 大理岩、结晶灰岩和泥灰岩,局部相变为碎屑灰岩 和角砾状灰岩,以岩性与上下层位分界,界限明显。 厚度1 748～3 420 m。依单层特征与叠覆韵律可分 为3个基本层序,呈现出硅镁质与钙质,条带与层纹 构造,具鸟眼和角砾状构造之暴露层与叠层礁相间 产出的韵律性。在大豁落山地区,上下部为硅质条 带白云岩,见叠层石礁;中部为灰岩。岩相变化显 著,由大豁落山地区向东,至梧桐井月牙山一带, 相变为碎屑灰岩、白云质灰岩夹角砾状灰岩;向西 至方山口一带,相变为灰岩、镁质大理岩。该层中 见优质白云岩矿。 41214 新元古界南华震旦系 研究区主要分布洗肠井群N hZX。 洗肠井群N hZX分布于方山口双鹰山洗 肠井一带,角度不整合于青白口系大豁落山组碳酸 盐岩系Q bd或蓟县系之上,而与上覆双鹰山组 ∈s为渐变过渡关系。该群为一套冰碛砾岩、泥砾 岩、板岩、白云质灰岩地层序列,岩性有大理岩、白 云质灰岩、含砂砾白云岩、白云质砾岩、冰碛砾岩、 含砾砂质板岩、碳质页岩、含砾砂质灰岩等。依岩 性分为两个组,下组为杂色冰成岩类,底部以冰碛 岩与大豁落山组碳酸盐岩分界;上组为杂色页岩、 板 岩、碳酸盐岩,顶部以大理岩或白云质灰岩与双鹰 山组或西双鹰山组为界。下组相变大,在西沙婆泉 为冰河砂砾岩组合,双鹰山为冰碛含砂砾白云岩、 白 云质砾岩、含砾页岩组合,泽鲁木为冰碛砾岩、锰 质 页岩组合,方山口为冰碛砾岩。 左 国 朝 等 76第4期 杨合群等新疆-甘肃-内蒙古衔接区地层对比及其意义 1993研究指出砾石成分主要为硅镁质大理岩、石 英岩、硅质岩,另外有少量火山岩,来源于下伏长 城系、蓟县系、青白口系岩层。 根据上述资料分析,长城系原岩为火山岩2碎屑 岩2碳酸盐岩组合,具火山复理石特征,属活动 型沉积;蓟县系为碎屑岩2碳酸盐岩组合,属准活动 型沉积;青白口系以碳酸盐为主,属稳定型沉积。 南华震旦系冰碛砾岩及其之下的角度不整合 面是青白口纪末超大陆拼合造山的地质响应。笔者 认为,冰碛砾岩可以看作是一种“特殊的造山后磨 拉石建造”,因为造山产生了高耸如云的地势,形成 冰川,才有了冰碛砾岩产生的条件。 413 早古生界 41311 寒武系 主要为双鹰山组∈s和西双鹰山组∈2- 3 x。 双鹰山组∈s指西双鹰山组与洗肠井群之间 的一套碳质泥硅质板岩、千枚岩、含磷结核硅质岩、 生物灰岩岩系。岩性有碳质板岩、粉砂质板岩、硅 质板岩、结晶灰岩、泥质灰岩、硅质岩、白云岩及 千枚岩等。有含磷层位,为磷块岩及磷结核,有时 见含重晶石扁豆体的硅质板岩,厚度在西部可达321 m ,东部仅有几十米, 最小处11 m ,局部发生尖 灭。 西双鹰山组∈2- 3x指甘肃马鬃山西段整合于 双鹰山组之上,罗雅楚山组之下的一套黑色硅质岩 和薄层石灰岩岩系,下以砂质灰岩或硅质岩与双鹰 山组生物灰岩或铁锰质碳酸盐岩分界,双鹰山以西 超覆于洗肠井群大理岩之上;上与罗雅楚山组底部 含磷矿的砂岩为平行不整合。岩性基本一致东部 为硅质岩与薄层灰岩夹层或互层,厚108m ,灰岩含 三叶虫,硅质岩有胶磷矿结核;西部的下部含磷硅 质岩与薄层灰岩互层,含三叶虫和腕足类,厚17～ 68 m ,上部为灰岩夹含磷硅质岩,含三叶虫,厚126 m , 至方山口一带,相变为硅质板岩夹钙质板岩、结 晶灰岩及含磷大理岩,底部见磷块岩层,厚101～134 m。本组下部常含磷、钒、铀矿。 41312 奥陶系 在研究区内主要分布于两个区,即中部与寒武 系伴生地带,和东北部碧玉山蓬勃山一线以北的 乌珠尔噶顺地区及以南的洗肠井地区,地层单元有 罗雅楚山组Ol、咸水湖组O2x、花牛山群 OH、锡林柯搏组Ox、白云山组O3by等。 罗雅楚山组Ol主要分布于甘肃罗雅楚山 内蒙洗肠井一带,在内蒙乌珠尔嘎顺一带也有出露。 为一套浅海半深水相硅质岩、浊积岩沉积主要由长 石石英砂岩、石英岩、硅质板岩的互层构成夹少量 灰岩、砂砾岩,单韵律数十米,由下而上粒级变细, 含丰富的笔石和少量的腕足类。底部为大套的碎屑 岩,与下伏西双鹰山组连续沉积,局部平行不整合; 与上覆锡林柯博组未见直接接触。区内分布于马鬃 山南侧,沿罗雅楚山砂井一线,厚1 920～741m; 沿泽鲁木大豁落井一线,岩性以硅质岩、砂砾岩 夹泥质岩,厚度409～216 m。 咸水湖组O2x分布于呼鲁古斯古特乌珠尔 噶顺一带和月牙山洗肠井一带,为一套浅海相火 山岩、碎屑岩和碳酸盐岩组合。下段为中性火山熔 岩、凝灰岩等,岩性有安山岩气孔、杏仁构造、 安山质角砾岩、安山玄武岩、安山质凝灰岩等,相 变为粉砂岩时,见有笔石化石;中段为细碎屑岩夹 碳酸盐岩及硅泥质岩,岩性有泥质板岩、钙质砂砾 岩、硅质粉砂岩、粗砂岩、灰岩,含腕足类、三叶 虫、笔石化石;上段为中基性火山岩,岩性有安山 岩、玄武岩气孔构造、安山玄武岩、火山角砾岩 等,顶部见结晶灰岩腕足类化石夹粉砂岩、硅 质灰岩含海百合茎化石。小狐狸山剖面出露厚度 1 321m ,与下伏罗雅楚山组为整合接触。在月牙山 洗肠井一带,发现火山岩系中存在喷流岩层,由 碧玉岩和碧玉条带灰岩组成,经鉴定矿物组成为白 云石、方解石、铁白云石、菱铁矿、石英、玉髓,局 部发现有重晶石。沿该层位分布麻黄沟和麻黄沟西 铜矿点,近年钻探验证在喷流岩层中发现原生硫化 物铜矿体。 花牛山群OH分布于花牛山断裂南侧及向东 延伸地带,岩性为砂岩、凝灰质砂岩、板岩、结晶 灰岩及大理岩,含腕足类、珊瑚、腹足类及三叶虫 化石。 锡林柯搏组Ox分布在新疆天山东段白玉山 幅骆驼沟一带和甘肃北山牛圈子幅锡林柯搏 双鹰山大豁落山一线。 新疆境内岩性以硅质岩 为主,夹砂岩、粉砂岩、灰岩,厚789m。甘肃境内 为一套浅海2滨海相硅质、钙质沉积,岩石组合为薄 层硅质岩、泥灰岩夹少量砂岩,含头足类、三叶虫 和珊瑚等化石,厚度向东渐增,由21m加厚至260 86 西 北 地 质 N OR THW ES T ERN GEOLOGY 2009年 m。 整体上与下伏罗雅楚山组和上覆白云山组 O3by整合接触。 白云山组O3by分布于新疆天山东段的白山 幅磁海北和内蒙北山的白云山一带。为一套滨 海相细碎屑岩、粗碎屑岩夹碳酸盐岩及少量火山岩 和碧玉岩沉积,岩性有杂色粉砂岩、石英砂岩、砂 质页岩、含砾砂岩、砾岩、砾状灰岩、竹叶状灰岩、 硅质灰岩、硅质板岩、安山岩、英安岩、碧玉岩等, 富含珊瑚、三叶虫和腕足类、腹足类化石。底部以 含砾砂岩与锡林柯搏组为界,二者整合接触;与上 覆地层为断层接触。出露厚度280～1 818 m。 41313 志留系 主要分布于研究区中部红柳河牛圈子东七 一山一线和乌珠尔嘎顺以北地区,有黑尖山组 Shclr、公婆泉群S1- 3G、碎石山组S4s。 黑尖山组Sh clr 主要分布于新疆