新疆准噶尔盆地西北缘吐谷鲁群沉积体系分析

新疆准噶尔盆地西北缘吐谷鲁群沉积体系 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 新疆准噶尔盆地西北缘中生代盆地边界探讨 1 2 2 玮 ,胡健民 ,瞿洪杰 李 ( )1. 西北大学 大陆动力学国家重点实验室 /地质学系 ,陕西 西安 710069; 2. 中国地质科学院地质力学研究所 ,北京 100083 摘要 :目的 确定准噶尔盆地中生代西北缘盆地边界 。方法 对准噶尔盆地西北缘扎伊尔山 —哈拉 阿拉特山两侧沉积盆地的沉积特征 、沉积充填过程及古水流恢复等方面进行研究 。结果 早中生代 , 准噶尔盆地西北缘以扎伊尔山 —哈拉阿拉特山为界 ,其北侧的和什托洛盖盆地在三叠纪 —中侏罗世 是独立于准噶尔盆地而发育在古生代褶皱基地之上的断陷盆地 。白垩纪以来 ,和什托洛盖盆地与准 噶尔盆地连为一体 ,成为一个统一发育的拗陷盆地 ,盆地边界位于和什托洛盖盆地北侧谢米斯台山一 带 。结论 准噶尔盆地西北缘中生代以来 ,在扎伊尔山 —哈拉阿拉特山两侧盆地具有不同的沉积特 征 、沉积充填过程和古水流样式 ,和什托洛盖盆地具有独立的沉积体系和古水流样式 。 关 键 词 :准噶尔盆地西北缘 ;和什托洛盖盆地 ;克拉玛依凹陷 ;古水流 ( ) 中图分类号 : P56文献标识码 : A 文章编号 : 1000 2274 ? 2009 05 20821 210 准噶尔盆地西北缘地区是 重要 的油 气 勘探 区 ,东接巴音努尔向斜区 。盆地呈北东东 —南 里盆地 西西走向的纺锤形状 。域 ,中生界对于油气成藏意义重大 ,但是 ,目前对中 生代准噶尔盆地西北缘沉积边界认识不清 ,不利于 西北缘油气勘探的研究 。因此 ,我们对准噶尔盆地 2 和什托洛盖盆地沉积特征 西北缘进行了一系列的野外地质调查和剖面测制 , 重点对哈拉阿拉特山 —扎伊尔山两侧中生代沉积盆 盆地在晚古生代褶皱基底上发育而成 ,沉积了 上三叠统白砾山组 、下侏罗统八道湾组 、三工河组 、 地进行了分析 ,力图解决和什托洛盖盆地与准噶尔 盆地的关系 ,探讨准噶尔西北缘中生代沉积边界 ,分 中侏罗统西山窑组 、头屯河组 、下白垩统吐谷鲁群 、 析和什托洛盖盆地的油气资源前景 ,为油气资源勘 第三系乌伦古河组 ,缺失上侏罗统 。 探提供地质依据 。2. 1 三叠系 仅在盆地 中部 白砾 山 、盆 地西 缘 色 尔 登 、喇 嘛 ( ) 昭 、铁厂沟一带出露上三叠统白砾山组 T,b与下 3 1 区域地质概况 ( )伏地层呈角度不整合 ,与上覆八道湾组 Jb帄行不 1 准噶尔盆地位于哈萨克斯坦板块 、西伯利亚板 整合接触 。 ( () 块和天山造山带之间 见图 1 ,为晚古生代 —中 、新 盆地西部色尔登 、铁厂沟一带白砾山组 见图 [ 1 - 3 ] ) 生代的大型叠加盆地 ,周缘为古生代褶皱山系 。 3 , 下部为块状基质支撑砾岩 、粗砾岩互层 , 砾石 准噶尔盆地西北缘现今为扎伊尔山 —哈拉阿拉 呈次棱角 —次圆状 , 成分以火山岩 、凝灰岩 、花岗 () 特山所分割 ,北侧为和什托洛盖盆地 见图 2 。扎 岩 、石英为主 , 砾径 2,6 cm ,大者可达 15 cm ,分选 伊尔山和哈拉阿拉特山为古生代地层和岩体组成 。 较差 ,显示为快速碎屑流 - 泥石流沉积 ,为近源冲积 和什托洛盖盆地位于新疆北部伊犁哈萨克自治州和 扇相沉积 。上部 为 层状 砾岩 与 中 —厚 层 状 砂 岩 互 布克赛尔自治县境内 ,北依谢米斯台山 —阿尔加提 层 ,发育斜层理 、槽状层理 、水帄层理 ,为牵引流成因 山 ,南邻扎伊尔山 —哈拉阿拉特山 —德仑山 ,西抵托 的辫状河沉积 。 收稿日期 : 2009203 205 ( ) ( )基金项目 :国家自然科学基金资助项目 40802051;中石化重大基金资助项目 G0800 2072ZS2153 作者简介 :李玮 ,男 ,陕西扶风人 ,博士 ,从事构造地质学 、盆地构造分析研究 。 ()图 1 准噶尔盆地及邻区晚古生代大地构造简图 据文献 [ 4, 5 ]改编 ()F ig. 1 Simp lified struc tu ra l m ap of the J ungga r B a sin and ad jacen t region s mod ified from refe rence s [ 4, 5 ] 1 板块边界 ; 2 北天山缝合带 ; 3 南天山缝合带 ; 4 研究区范围 ; ?西伯利亚板块 , ?a东准噶尔造山带 ; ?哈萨克斯坦板 块 ; ?a西准噶尔造山带 ; ?准噶尔地块 ; ?塔里木板块 图 2 准噶尔西北缘地质简图 F ig. 2 Simp lified geo logic m ap of the no rthwe ste rn J ungga r B a sin ,与上覆白垩系不整合接触 。 整合于白砾山组 ()盆地中部白砾山组 见图 3 为由灰白色颗粒支 ()盆地西缘 见图 3 八道湾组下部为灰绿色细砂 撑层状石英砾岩 、浅黄色石英砂岩和灰绿 、灰黑色泥 岩与深灰色粉砂岩 、泥岩互层 ,夹多层炭质泥岩 、煤 岩 、碳质泥岩夹组成的由粗变细的沉积旋回 ,砾石呈 层 ,底部可见滞留沉积砾岩 。砂岩中发育的板状交 次圆状 ,砂岩发育槽状交错层理 、砂纹层理 。根据沉 错层理及其侵蚀构造 、滞留沉积砾岩表明为牵引流 积构造和泥岩中丰富的蕨类 、新芦木植物化石分析 , (控制 下 的 河 道 沉 积 环 境 , 粉 砂 岩 与 泥 岩 、煤 层 煤 底部为湖泊滨岸相 ,向上过渡到岸后沼泽相 。 )线 组成的二元沉积结构表明为曲流河沉积环境 ; 2. 2 侏罗系 上部为灰色粉砂岩 、泥岩及煤线或煤层夹土黄色细 ( ) 盆地中出露下侏罗统八道湾组 Jb、三工河组1 砂岩层 ,砂岩层厚变薄 ,泥岩变厚 ,向上水体变深 ,为 ( ) ( ) ( ) Js,中侏罗统西山窑组 Jx 、头屯河组 Jt,缺 1 2 2 曲流河三角洲沉积环境 。 失上侏罗统 。侏罗系不整合于下伏古生界 ,局部不 — — 823 第 5期 李玮等 :新疆准噶尔盆地西北缘中生代盆地边界探讨 图 3 和什托洛盖盆地中生代地层柱状图 F ig. 3 The M e sozo ic stra tigrap h ic co lum n in H e sh ituo luoga i B a sin 三工河组下部为浅灰色砾岩 、砂砾岩互层 ,夹菱 ,表明其为缺氧环境下的湖相沉积 ;上部 粉砂岩互层 铁矿层 ,砂砾岩中发育低角度斜层理 、帄行层理 ,砾 泥岩中的透镜状层理及其砂泥岩中的脉状层理 、波 岩中砾石以次棱角状为主 。发育的低角度斜层理表 纹层理 、斜层理反映为水动力较强的滨湖相沉积环 明为牵引流沉积 ,菱铁矿反映还原环境 ,磨圆较差的 境 。 砾石表明为近距离搬运 ,为扇三角洲沉积环境 ;上部 三工河组为灰绿色泥岩 、砂岩 、粉砂岩互层 ,夹为灰色砂砾岩 、灰黑色泥岩 、粉砂岩 ,夹叠锥泥灰岩 炭质泥岩 、煤线 、菱铁矿 、叠锥泥灰岩 ,含大量植物碎 薄层 ,表明为三角洲前缘亚相 —前三角洲相沉积 。 屑化石 。粉砂质泥岩中发育水帄层理 ,砂岩中发育 波痕 。深色调的泥岩 、菱铁矿薄层 、叠锥泥灰岩均表 西山窑组下部为绿灰色 、黄绿色 、土黄色砂岩 、 粉砂岩与砾岩互层 ,夹煤层 、煤线和菱铁矿 ,泥岩顶 明为还原环境的湖相沉积 。 面具侵蚀面 。下部粒度较细 ,颜色较深 ,多层菱铁矿 西山窑组为黄绿 、灰绿 、灰黑色薄层状泥岩 、炭层表明为还原环境 ,为曲流河三角洲相 ;上部为含砾 质泥岩与浅黄色中层状细砂岩互层 ,夹菱铁矿薄层 砂岩 、泥岩组成的韵律层 ,砂岩中发育槽状交错层理 及煤线 。砂 岩中 含 植物 化石 碎 片 , 发育 波状 层 理 。 和板状斜层理 菱铁矿层表明为还原的沉积环境 ,局部具侵蚀充填构造 ,底部可见含滞 ,波状层理及其暗 色细粒沉积组合表明为滨湖相沉积环境 。 留沉积砾岩 。具滞留沉积砾岩的侵蚀构造以及砂岩 与泥岩组成的二元结构表明为曲流河沉积环境 。 头屯河组分布范围小 ,在白砾山 、克拉赛勒克山 () 盆地中部 见图 3 八道湾组下部为砾岩 、砂岩 西南 、东北部阿尔加提山山前有小面积分布 。与下 夹深灰色薄层泥岩 ,砂岩中发育斜层理 ,表明为牵引 伏西山窑组多为不整合接触 ,上被白垩系 、第三系不 整合覆盖 。 流沉积 ,含植物化石碎片 、硅化木 ,表明为河流沉积 ()白砾山头屯河组 环境 。发育的侵蚀构造和滞留沉积砾岩以及砂砾岩 见图 3 底部为砖红色层状砾 岩与槽状交错层理砂岩互层 ,砾岩呈基质 —颗粒支 到泥岩的沉积旋回显示河流沉积特征可能为曲流河 沉积 ;中部为粉砂岩与泥岩 、炭质泥岩互层 ,夹灰黄 撑 ,磨圆较差 ,呈次棱角 —次圆状 ,砾径 2 ,5 cm ,局 部夹砂岩透镜体 ,略具叠瓦状构造 ,下部颗粒支撑层 色叠锥泥灰岩薄层 ,表明为水下还原环境的湖相沉 积 状砾岩相表明其为牵引流沉积 ;上部粒度变粗 ,砂岩厚度变大 ,泥岩厚度变薄 ,指 ,为河道砾岩相 ,砾岩 与砂岩的沉积组合为辫状河沉积环境 ; 中部为土黄 示湖水变浅 ,为曲流河三角洲相 。 色 、绛红色 、黄灰色泥岩夹薄层粉砂岩 ,夹菱铁矿薄 三工河组下部粒度较粗 ,为土黄色砾岩 、砂岩互 层 ,夹灰黑色炭质泥岩 ,厚层砾岩中夹含砾粗砂岩透 层 、炭质泥岩层及煤线 ,发育水帄层理 ,表明为还原 镜体 ,砂岩中发育交错层理 ,表明为牵引流沉积 ,砂 环境 ,纹层状水帄层理杂色泥岩表明其为干旱湖相 砾岩 、砂岩组合及其薄层炭质泥岩夹层表明可能为 沉积环境 ;上部为厚层块状砂岩夹粉砂质泥岩 ,含植 辫状河三角洲沉积环境 ; 中部为泥岩 、粉砂岩互层 , 物化石茎干碎片 ,上部块状砂岩体表明为快速沉积 夹叠锥泥灰岩薄层 ,表明为湖相环境 ;上部为灰绿色 的重力流 ,与粉砂质泥岩组成曲流河三角洲沉积环 砂岩 、泥岩互层 , 夹煤线 、菱铁矿薄层 , 表明水体变 境 。 () 盆地东缘头屯河组 见图 3 下部为灰白色 、灰 浅 ,过渡为滨湖或曲流河三角洲前缘 。 西山窑组为黄绿 、灰绿 、灰黑色薄层泥岩 、炭质 褐色块状基质支撑砾岩夹粗砂岩 ,为冲积扇相沉积 泥岩与浅黄色中层细砂岩互层 特征 ,夹菱铁矿薄层及煤 ;中部为灰黄色槽状 、板状交错层理粗砂岩 、砂 线 。含植物化石碎片 ,发育波状层理 。菱铁矿层表 岩 ,为辫状河沉积环境 ;上部为杂色纹层状水帄层理 明处于还原的沉积环境 ,波状层理及其暗色细粒沉 泥岩夹砂纹层理粉砂岩 ,夹煤线 ,为干旱湖泊沉积环 积组合表明为滨湖相沉积环境 。 境 。 () 盆地东部 见图 3 八道湾组下部为由灰绿色粉 2. 3 白垩系 砂岩 、泥岩和灰黄色砂岩 、浅灰色砂砾岩组成的向上 仅出露下白垩统吐谷鲁群 ,分布于白砾山南部 、 变粗的 3个沉积旋回 ,砂岩中斜层理发育 ,含煤屑和 哈拉阿拉特山两侧山前 。白垩系在不同地段分别不 植物化石碎屑 。底部砂岩中发育斜层理 ,表明为牵 整合于下石炭统 、上 石 炭统 、中 侏罗 统 头屯 河组 之 上 ,其上被第三系不整合覆盖 。 引流沉积 ,菱铁矿层表明为还原环境 ,砂砾岩底部的 a ( ) 侵蚀构造表明为水下河道沉积 ,由泥岩 —粉砂岩 — 吐谷鲁群下亚组 Ktg 为黄绿色厚层砾岩夹 1 砂砾岩组成的向上变粗的沉积组合表明为曲流河三 粗砂岩 、砂泥岩 ,砾岩呈棱角状 —次棱角状 ,大小混 角洲沉积 ;中部为灰色泥岩 、深灰色炭质泥岩与灰色 杂 ,可见直径 1 m 砾石 ,基质胶结 ,基质为粗砂岩 、砂 — 825 — 第 5期 李玮等 :新疆准噶尔盆地西北缘中生代盆地边界探讨 b ( ) ,砂岩中 色中厚层砾岩 、砂岩与灰色泥岩组成韵律层 泥岩 ,为冲积扇相沉积 ; 吐谷鲁群中亚组 Ktg 为 1 灰绿色中厚 —厚层状砂岩夹褐红色泥岩条带 ,砂岩 发育槽状 、板状交错层理 ,夹大量植物碎片化石 ,底 具板状交错层理 ,可见波痕 ,含泥砾岩 ,组成砂岩 、泥 部可见滞留沉积砾岩 ,韵律层底部砾岩可见砾石叠 岩沉积组合的二元结构 ,为曲流河沉积环境 ;吐谷鲁 瓦状构造 。砂岩中的交错层理和砾岩中的叠瓦状构 c ( ) 造表明其为牵引流沉积 ,砂岩与泥岩组成的韵律层 群上亚组 Ktg 为灰 绿色 细砂 岩 、粉 砂 岩 与 浅 棕 1 色 、褐红色砂质泥岩 呈 条带 状互 层 , 局部 具 交错 层 表明为曲流河沉积环境 ; 上部为灰白色砂岩与粉砂 理 、波痕 ,含泥砾及虫孔 ,含次生石膏脉 。波痕及其 岩 、深灰色泥岩互层 ,发育波纹层理 ,表明为湖湘沉 纹层状泥岩表明其为滨湖相沉积 。 积 。 三工河组下部为灰黄 、浅黄色粉砂岩 、泥岩 、页 3 扎伊尔山 —哈拉阿拉特山南侧克拉岩组成 5,30 cm 厚的韵律层 ,夹泥灰岩和菱铁矿薄 层 ,砂岩中含大量植物化石 ,粉砂岩中发育砂纹层理 玛依凹陷沉积特征 及水帄层理 ,泥岩中含瓣鳃类 、腹足类化石 。细粒泥 克拉玛依凹陷中生代出露 中三 叠统 克 拉玛 依 岩与粉砂岩组成的韵律层中夹薄层泥灰岩和菱铁矿 组 ,上三叠统白碱滩组 ,下侏罗统八道湾组 、三工河 层 ,表明其为还原环境湖相沉积 ;上部为具滑塌构造 组 ,中侏罗统西山窑组 ,上侏罗统奇古组 ,下白垩统 的块状砂岩 、板状斜层理砂岩和水帄层理泥岩 ,表明 为水下碎屑流或浊流沉积 ,中厚层砾岩和板状斜层 吐古鲁群 。 311 三叠系理粗砂岩表明为扇三角洲相沉积 。 三叠系出露中统克拉玛依组和上统白碱滩组 , 西山窑组在克拉玛依西南及东北均有分布 ,为 () 呈狭长带状分布在克拉玛依市西北山前 见图 2 。 灰 、灰黄色砂岩 、灰绿色泥岩 、泥质粉砂岩互层 。粉 (( )) 深底沟剖面 见图 4 克拉玛依组 Tk 下部为 砂岩中发育砂纹层理及其砂岩中发育交错层理表明 2 灰绿 、褐黄色 、局部红褐色巨厚层状砾岩 ,砾石呈次 其为牵引流沉积 ,泥岩中夹薄层褐煤及其瓣鳃类化 棱角状 ,基质胶结 ,砾径一般 5,15 cm ,最大 30 cm , 石表明其为曲流河三角洲相沉积环境 。 顶部为红褐色块状砂质泥岩 。下部厚层块状基质支 奇古组超覆不整合于中下侏罗统之上 ,主要由 撑砾岩相 ,显示为快速碎屑流 —泥石流沉积 ,为冲积 灰黄 、灰色粉砂岩和灰白色泥岩互层组成 ,底部可见 扇相沉积 ;上部为灰绿色泥质砂岩 、砾岩及含砾粗砂 底砾岩 。砂岩与泥岩组成的二元结构表明其为曲流 岩透镜体 ,砾石呈次圆状 , 砾径 1 ,215 cm , 颗粒支 河环境 。 撑 。砾岩底部可见底冲刷 ,砂岩中发育板状 、槽状交 克拉玛依市西南太勒古拉北东 1 km 处件罗系 错层理 ,泥岩中发育水帄层理 ,表明为牵引流沉积 , 剖面八道湾组底部 ,可见陆相基性火山岩 。岩性主 砂岩与泥岩组成向上变粗的反旋回表明其为扇三角 要为杏仁状辉石安山玢岩 、玄武岩 ,与下伏石炭系角 40 39 () 洲沉积环境 。 度不整合 接 触 见 图 4 。A r /A r 法 测 定 年 龄 为 [ 6 ] ()水库沟剖面 见图 4 克拉马依组底部为灰绿 、 19217 M a ?113 M a。 三工河组主要为厚层块状泥褐黄色厚层砾岩夹粉砂岩 ,砾岩砾石呈次棱角状 ,砾 岩 。水帄层理泥岩 径一般 5 ,15 cm ,最大可见 25 cm ,基质胶结 ,基质 夹薄层泥灰岩 、菱铁矿层 ,表明其为湖相沉积 。 西为砂和泥 。厚层块状基质支撑砾岩相 ,显示为快速 山窑组主要为中厚层灰黄色含砾粗砂岩 ,上 碎屑流 —泥石流沉积 ,为冲积扇相沉积 ;中下部为灰 部夹薄层泥岩 、砂岩 。砂岩中发育板状 、槽状交错层黄色砂砾岩夹粉砂质泥岩薄层 ,砂砾岩发育槽状交 理 。由板状 、槽状交错层理含砾粗砂岩夹薄层泥岩 错层理和斜层理 ,粉砂质泥岩中发育砂纹层理 ,为辫 组成的岩相组合表明为其辫状河相沉积 。 状河沉积特征 ;上部为灰绿 、浅灰色砂岩 、细砾岩 、含 313 白垩系 砾粗砂岩与粉砂质泥岩 、炭质泥岩互层 ,泥岩中夹煤 下白垩统下部为厚 5,25 m 的灰绿 、黄灰 、浅灰色 层 ,砂砾岩发育槽状交错层理和斜层理 ,砂泥岩组成 底砾岩 ,砾石成分复杂 ,以凝灰岩 、砂岩和泥岩为主 ,含 少量石英岩和花岗岩 。砾石砾径一般 015,4 cm ,呈棱 的二元结构表明为曲流河沉积 。 312 侏罗系角状 ,为基质胶结 ,基质为泥质 、粉砂质 ,砾岩沿走向 ()吐孜阿克内沟剖面 见图 4 八道湾组底部为紫 变为砂岩和粗砂岩 。底部棱角状基质支撑砾岩相表 红色 、浅灰色泥岩与粉砂岩互层 ,发育砂纹斜层理 , 明为近缘冲积扇沉积环境 ;中部为灰绿色 、灰黄色砂 表明为干旱氧化环境 ,为冲积帄原相 ;中部为浅灰褐 岩与灰色粉砂岩 、泥岩互层 ,夹粗砂岩透镜体 。砂岩 中发育大型斜层理 ,粉砂质泥岩中发育水帄层理 ,砂 沉积环境 。上部为灰褐色 、褐红色薄 —中层砂岩 、泥 ,泥岩中含薄层石膏层 。红色泥岩表明为干 岩互层 岩底部的滞留砾石及其侵蚀构造表明其为河道牵引 流沉积 ,砂岩与泥岩组成的二元结构表明为曲流河 旱氧化环境 ,夹有石膏层表明为干旱湖相沉积 。 图 4 克拉玛依凹陷中生代地层柱状图 F ig. 4 The M e sozo ic stra tigrap h ic co lum n in Ka ram ay dep re ssion 依西北缘深底沟 、苍园沟 、小石油沟及其图孜阿克内4 扎伊尔山 —哈拉阿拉特山两侧中生沟三叠系克拉玛依组叠瓦状砾岩最大扁帄面 、板状 交错层理指示古水流总体方向为自北西向南东方向 代古水流恢复() 帄均 135 ,?见图 5 。可见沿扎伊尔山两侧古水流 相背 ,两侧三叠系主要为冲积扇相近缘堆积物 ,表明 古水流分析对解决盆地古斜坡方向 、盆地边界 三叠纪时期 ,扎伊尔山已为隆起区 ,为两侧沉积盆地 和古水流之间的关系 、盆地沉积物源的供给方向等 提供物源 。 ,古水流已经在盆地分析中取得 问题有明显的帮助 412 侏罗纪古水流恢复[ 7 - 10 ] 了很大的进展 。本次主要测量砾岩中叠瓦 状 和什托洛盖盆地八道湾组古水流在盆地北缘为 砾石最大扁帄面和板状斜层理来恢复古水流 。每个 东南向 ,盆地西南缘为南东或北东向 ,盆地中部为南 点测量 25 个以上的数据 ,并进行水帄构造校正 ,恢 东东向 。三工河组古水流在盆地北部叠瓦状砾岩和 复其原始产状 ,确定古水流方向 。斜层理指示为南东向 ,沿盆地长轴方向为自西向东 411 三叠纪古水流恢复方向 。盆地西南缘铁厂沟侏罗系斜层理显示 ,古水 和什托洛盖盆地三叠系只出露于盆地西缘和白 流方向为北北东方向 。西山窑组在盆地中部古水流 砾山一带 ,在西缘喇嘛昭一带为冲积扇相砾岩 ,恢复 为南东东或东方向 ,在东缘叠伦山为自东向西 ,由此 古水流方向为自西向东 、或西北向东南方向 ,在西南可见盆地东缘叠伦山一带为和什托洛盖盆地的东部 缘铁厂沟一带亦为冲积扇相砾岩 ,恢复古水流为自 () 边界 见图 6 。() 西南向东北方向 见图 5 。扎伊尔山南侧的克拉玛 — 827 — 第 5期 李玮等 :新疆准噶尔盆地西北缘中生代盆地边界探讨 克拉玛依凹陷侏罗系八道湾组古水流总体为北 ,与八道湾组基本一致 。西山窑组在 东向南西方向 东向南西方向 ,局部为由北向南 。三工河组由于主 图孜阿克 内 沟 测 得 古 流 向 数 据 , 为 由 北 东 向 南 西 () 体为湖相沉积 ,仅西南测得一组数据 ,古流向为自北 见图 6 。 图 5 准噶尔西北缘三叠纪古水流恢复图图 F ig. 5 The Tria ssic Pa leo2cu rren t re sto ra tion in no rthwe ste rn J ungga r B a sin 图 6 准噶尔西北缘侏罗纪古水流恢复图 F ig. 6 The J u ra ssic Pa leo2cu rren t re sto ra tion in no rthwe ste rn J ungga r B a sin () 7 ,表明和什托洛 侏罗纪 ,扎伊尔山 —哈拉阿拉特山两侧盆地具 有截然不同的古水流样式 见图 () 见图 8 。哈拉阿拉特山未见有盆地边缘相沉积 , 盖盆地和准噶尔盆地分属不同的沉积体系 ,为相对 独立的两个盆地 ,当时的哈拉阿拉特山 —叠伦山一 沉积环境主要为曲流河和湖相 ,而古水流亦显示物 带可能分割了和什托洛盖盆地和准噶尔盆地 。 源区来自西北 。 乌尔禾地区白垩纪古水流与侏罗纪古水流明显 413 白垩纪古水流恢复 在哈拉阿拉特山南侧山前白垩系下统古水流方 不同 ,由侏罗纪南西向变为南东向 。与和什托洛盖 向为北西向南东向 , 在乌尔禾魔鬼城一带古水流方 盆地侏罗纪古水流一致 ,白垩纪和什托洛盖盆地可 能与准噶尔盆地连为一体 ,统一接受沉积 。 向为北西 西 向 南 东 东 向 , 总 体 为 北 西 向 南 东 方 向 图 7 准噶尔西北缘侏罗纪古水流样式 F ig. 7 J u ra ssic Pa leo2cu rren t p a tte rn s in the no rthwe ste rn of J ungga r B a sin 灰色纹层状泥岩沉积 ,边缘发育河流相 、三角洲相沉 5 扎伊尔山 —哈拉阿拉特山两侧盆地积 。这种水体迅速加深 ,面积加大 ,在垂向上的由粗 变细的正旋回表现为盆地不断伸展的过程 ,为伸展 沉积充填过程对比[ 11 ] 性盆地的特征 。 ) 511 和什托洛盖盆地沉积充填过程 3 中侏罗世 , 盆地逐渐 萎缩 , 西 山 窑组 盆地 水 )1 三 叠 纪 晚 期 , 沉 积 中 心 位 于 西 部 白 砾 山 一 体变浅 ,沉积物粒度变细 ,河流相沉积物发育 ,湖相 带 。盆地西北缘和西南缘为冲积扇相粗粒沉积物 , 沉积变窄 ,沉积中心自西向东的迁移 。有规律地自 向东沉积物粒度变细 ,水体逐渐加深 ,古水流方向自 西向东的古水流方向 ,以及帄行盆地边缘断裂的呈 狭长带状的侧向迅速相变的沉积环境 ,显示了走滑 西向东 ,沉积物自西 向 东扩 散 , 由冲 积扇 相 向辫 状 盆地的沉积特征 ,盆地边界断裂的左行走滑性质也 河 、辫状河三角洲 、湖相过渡 。可见物源区位于盆地 [ 12 ] 证实了走滑盆地的属性 。 西北缘和西南缘 。)4 晚侏罗世盆地整体隆 升 , 缺 失奇 古组 , 白 垩 )2 早侏罗世 , 盆地沉积 范围 迅速 扩 大 , 水体 不 系与下伏地层为全盆范围不整合接触 。 断加深 ,盆地西北缘冲积扇 —辫状河相迅速变为湖 相 ,粗碎屑物流入湖 体 , 形成 砾 岩和 泥岩 互 层的 现 )5 白垩纪 ,白垩系超覆于下伏侏罗纪及其更早 象 。观察到的扇三角洲相和湖相沉积事实 ,指示了 地层之上 ,在哈拉阿拉特山东西两侧 ,白垩系越过达 快速沉降过程 。三工河组时期 ,盆地水体范围最大 , 尔布特断裂 ,不整合于石炭系之上 ,此时和什托洛盖 沉积物粒度较细 ,以泥岩沉积为主 ,出现半深湖相深 盆地与准噶尔盆地连为一体 。白垩纪由北西向南东 — — 829 第 5期 李玮等 :新疆准噶尔盆地西北缘中生代盆地边界探讨 的古水流和由盆地中的冲积扇相向东南过渡到三角 洲 、湖相表明沉积中心向东南迁移 。 图 8 克拉玛依凹陷乌尔禾地区白垩纪古水流恢复 F ig. 8 The C re taceou s Pa leo2cu rren t re sto ra tion in W ue rhe a rea 512 克拉玛依盆地沉积充填过程 ,侏罗纪地层超覆不整合于下伏三叠系及 范围扩大 三叠纪早期 ,克拉玛依凹陷主要为冲积扇和辫 其二叠 —石炭系之上 ,在西北缘扎伊尔山前这种超 状河沉积 ,古水流方向显示沉积物由北西向南东扩 覆不整合表现尤为突出 。这种向上变深的相序和沉 散 ,物源区主要来自西北扎伊尔山 。根据三叠纪时 积水体 的 扩 张 特 征 为 张 性 盆 地 所 经 常 具 有 的 特 [ 11 ] 期该地区的构造背景分析 ,准噶尔西北缘处于一种 征 。西北缘侏罗纪沉积厚度显示 ,盆地总体呈北 [ 13 ] 挤压构造环境 ,上三叠统与侏罗系的不整合接触 西 —南东向展布 ,并未和西北缘造山带帄行 ,表明西 亦表明了准噶尔西北缘造山带晚期的抬升 ,为盆地北缘盆地的沉降并非为盆地边缘挤压构造负荷形成 提供物源 。的沉降空间 。通过以上分析表明 ,准噶尔西北缘侏 侏罗纪时期 ,侏罗系不整合于石炭 —二叠系之 罗纪早中期为伸展构造背景下的断陷盆地 。侏罗纪 上 ,底部为冲积扇沉积 。古水流为自北东向南西 ,可 中晚期 ,头屯河组与下伏地层形成区域性不整合接 见碎屑物来源于北东方向 ,而三叠纪古水流总体为 触关系 ,而中晚期处 于 挤压 环境 , 表 明 盆地 发生 反 北西向南东方向 ,碎屑物自北西向南东扩散 。这种 转 ,由伸展盆地变为挤压拗陷盆地 。 古水流方向的改变 ,说明了物源区的变化 ,也就表明 白垩纪时期西北缘乌尔禾一带古水流方向为北 三叠纪末盆地东北缘乌尔禾 、夏子街一带隆升 ,为盆 西向南东 ,白垩纪准噶尔盆地和和什托洛盖盆地为 地提供物源 。总之 ,克拉玛依凹陷侏罗系属近缘快 一整体盆地 ,白垩纪超覆不整合于下伏地层之上 ,表 速堆积的产物 ,是一套结构成熟度和成分成熟度低 明白垩纪准噶尔西北缘造山带抬升 ,为准噶尔盆地 的岩屑砂岩 。 提供物源 。晚侏罗世到早白垩世早期 ,区域上表现 在克拉玛依西南八道湾组下部出露的玄武岩岩为构造挤压环境 ,表明准噶尔西北缘造山带白垩纪 石地球化学分析表明 ,该玄武岩形成于大陆板内伸 [ 6 ] 为挤压拗陷盆地 。 展构造环境 。根据侏 罗纪 沉 积岩 相和 沉 积相 分 析 ,侏罗系在层序上表现为向上水体变深 ,湖盆沉积 ( ) [ J ]. 新疆石油地质 , 1985, 6 1: 127. 肖序常 ,汤耀庆 , 冯益民 , 等 . 新疆北部及其临区大地 [ 2 ] 6 结论 构造 [M ]. 北京 :地质出版社 , 1992. 赵白 . 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Re su lts No rthwe ste rn m a rgin of J ungga r B a sin since the M e sozo ic, in Za ire H ill2H a laa la te H ill bo th side s of the ba sin have d iffe ren t sed im en ta ry cha rac te ristic s, sed im en ta ry filling p roce ss and the anc ien t Pa leo2cu rren t p a tte rn s, and H e sh ituo luoga i ba sin ha s an indep enden t sed im en ta ry system and the Pa leo2cu rren t p a tte rn s. C on c lu s ion Ea rly M e sozo ic no rthwe ste rn Jungga r ba sin is loca ted a t the bo rde r of Za ire H ill2H a laa la te H ill and H e sh ituo luoga i ba sin is an indep enden t fau lt ba sin wh ich deve lop ed in the Pa leozo ic fo ld above ba sa l a t the Tria ssic2M idd le J u ra ssic. Since the C re taceou s p e riod, H e sh ituo luoga i ba sin and J ungga r B a sin have cove red toge the r in to a un ified deve lopm en t of dep re ssion ba sin, the ba sin bounda ry is loca ted on the no rth side of the H e sh ituo luoga i ba sin. Key word s:No rthwe ste rn m a rgin of J ungga r B a sin; H e sh ituo luoga i B a sin; Ka ram ay dep re ssion; p a leo2cu rren t