博格達(dá)地區(qū)塔什庫拉組基本層序研究及沉積環(huán)境分析

田忠鋒

（①中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,地球科學(xué)與信息物理學(xué)院 長沙 410083②新疆維吾爾地質(zhì)礦產(chǎn)研究所 烏魯木齊 830000）

塔什庫拉組由新疆地質(zhì)局區(qū)測大隊(duì)譚德遙等（1965）創(chuàng)名，將烏魯木齊以東石人子溝及塔什庫拉溝一帶的一套砂頁巖層劃歸上石炭統(tǒng)上部塔什庫拉組。1∶20萬達(dá)坂城幅（1960）劃為芨芨槽子組上部,新疆地質(zhì)局區(qū)測大隊(duì)和中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所三室聯(lián)合分隊(duì)（1977）在烏魯木齊市東井井子溝一帶測制剖面將二疊統(tǒng)芨芨槽群自下而上劃為石人子溝組和塔什庫拉組?！缎陆畮r石地層》（2012）將塔什庫拉組的時(shí)代定為中二疊世，通過該套地層的層位關(guān)系、巖性、巖相特征及所含生物化石面貌，結(jié)合區(qū)域地層對比，認(rèn)為該套地層時(shí)代為早二疊世。

1 地質(zhì)特征

1.1 剖面描述

控制該套地層的Ⅸ號剖面較齊全?，F(xiàn)列如下：

塔什庫拉組(P1t) 1673.06 m

100．粉砂巖整體破碎，上部粉砂巖已形成明顯碎裂巖化方解石螢石巖。 39.21 m

99．黃綠色中-厚層狀細(xì)粒長石巖屑砂巖與黃綠色薄層狀粉砂巖不等厚互層，二者比例3∶1，粉砂巖中發(fā)育平行層理。 12.82 m

98．灰綠-淺灰色中層狀鈣質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖、淺灰紫色薄層狀粉砂巖、淺灰紫色薄層狀泥巖互層，三者比例約為1∶1∶1，鈣質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖中發(fā)育大型槽狀斜層理，巖石中見有方解石脈發(fā)育

82.14 m

97．深灰色薄層狀泥巖夾灰色薄層狀微晶灰?guī)r，夾少量透鏡狀鈣質(zhì)泥巖，泥巖、粉砂巖比例5∶1，泥巖風(fēng)化強(qiáng)，風(fēng)化呈土狀。 6.76 m

96．灰-深灰色薄層狀泥巖夾灰綠色碎裂巖化泥晶灰?guī)r，二者比例5∶1，泥巖地表風(fēng)化強(qiáng)呈土狀，泥巖中夾少量薄層狀含螢石質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖。發(fā)育水平層理。 161.91 m

95．灰綠色中-厚層狀鈣質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖，灰綠色中薄層狀粉砂巖，深灰色薄層狀泥巖組成基本層序，三者比例1∶1∶1，單個(gè)層序厚度4～6 m，砂巖中見有大型楔狀斜層理。 27.69 m

94．底部中-厚層狀淺灰色鈣質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖，之上淺灰綠色薄層狀粉砂巖與淺灰綠色薄層狀泥巖互層組成基本層序，三者比例1∶4∶4，單個(gè)層厚度為8～20 m不等。 166.58 m

93．灰色中厚層狀細(xì)粒長石巖屑砂巖、深灰色薄層狀粉砂巖、深灰色薄層狀泥巖組成基本層序，三者比例約1∶1∶1，細(xì)粒長石巖屑砂巖見動(dòng)物遺跡化石，泥巖中見有水平層理發(fā)育。 92.20 m

92．底部厚-巨厚層狀砂巖，之上深灰色薄層狀粉砂巖與深灰色薄層狀泥巖互層組成基本層序，三者比例1∶4∶4，單個(gè)基本層序厚度15～25 cm。 45.81 m

91．構(gòu)造破碎帶，原巖為深灰色粉砂巖、泥巖，經(jīng)構(gòu)造作用形成碎裂巖化細(xì)砂質(zhì)粉砂巖，巖石中見有碳酸鹽化蝕變，見方解石脈發(fā)育。 3.46 m

90．底部中-厚層狀砂巖，中上部巖性為深灰色薄層狀粉砂巖與深灰色薄層狀泥巖互層組成基本層序，三者比例1∶3∶3，單個(gè)層序厚度10～15 m。 81.0 m

89．深灰色薄層狀細(xì)粒長石巖屑砂巖與深灰色薄層狀泥巖互層，夾少量中層狀中細(xì)粒長石巖屑砂巖，三者比例4∶4∶1，泥巖中發(fā)育水平層理，地表風(fēng)化強(qiáng)，呈碎片狀分布。 101.2 m

88．深灰色碎裂巖化細(xì)礫巖，細(xì)礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石由80%的礫、10%的砂和10%的雜基組成。 9.75 m

87．底部青灰色厚層-塊狀鈣質(zhì)中粒巖屑砂巖，之上深灰色薄層狀粉砂巖、泥巖互層組成基本層序，三者比例約1∶3∶3，單個(gè)基本層序厚度25-35 m，鈣質(zhì)中粒巖屑砂巖中發(fā)育斜層理。 57.58 m

86．底部青灰色中-厚層狀中細(xì)粒巖屑砂巖，之上深灰色薄層狀泥巖、中粒長石巖屑砂巖互層組成基本層序，三者比例1∶3∶3，單個(gè)層序厚8～15 m，巖屑砂巖中發(fā)育斜層理，泥巖中發(fā)育水平層理。119.1 m

85．深灰色薄層狀細(xì)砂質(zhì)粉砂巖與深灰色薄層狀含炭質(zhì)粉砂巖互層夾灰色薄層狀細(xì)砂巖，三者比例約3∶3∶1，單層厚度5～10 cm，細(xì)砂巖表面見有波痕構(gòu)造，粉砂巖中見有水平層理。 25.64 m

84．底部青灰色中-厚層狀中細(xì)粒巖屑砂巖，之上深灰色薄層狀泥巖、細(xì)砂質(zhì)粉砂巖互層、組成基本層序，三者比例為1∶3∶3，單個(gè)厚度為8～10 m，砂巖中見有斜層理發(fā)育。 114.13 m

83．灰色厚層-塊狀中細(xì)粒長石巖屑砂巖，中細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，砂巖風(fēng)化面灰褐色，見有球形風(fēng)化構(gòu)造。 2.72 m

82．灰-深灰色中-厚層狀細(xì)粒長石巖屑砂巖，深灰色中薄層凝灰質(zhì)粉砂巖，深灰色薄層狀泥巖組成基本層序，三者比例1∶1∶1。78.55 m

81．深灰色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖與深灰色中薄層狀粉砂巖組成基本層序，二者比例7∶1，泥質(zhì)粉砂巖發(fā)育水平層理，粉砂巖內(nèi)見有雙殼類化石。 148.24 m

80．灰-深灰色薄-中層狀鈣質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖與深灰色薄層狀泥巖組成基本層序，其比例為2∶1，砂巖單層厚5～15 cm，泥巖發(fā)育水平層理，單層厚度5～10 cm，基本層序厚度為20～30 m。 173.93 m

79．深灰色薄層狀粉砂巖與深灰色薄層狀沉凝灰?guī)r韻律互層，間夾厚層狀淺灰綠色火山塵凝灰?guī)r，粉砂巖單層厚度2～5 cm，薄層狀沉凝灰?guī)r單層厚度2～4 cm，發(fā)育紋層構(gòu)造，厚層狀沉凝灰?guī)r單層厚度60～100 cm。 18.99 m

1.2 巖石組合

本組巖性下部為灰、深灰色中-薄層狀粉砂巖、泥巖互層，夾細(xì)砂巖及薄層硅質(zhì)巖；中上部由灰色、灰綠色巨厚層狀砂巖與中-薄層狀粉砂巖、泥巖不等厚互層組成基本層序，夾中-薄層狀泥灰?guī)r。上部含植物、硅化木、古鱈魚化石等，吐魯番鱈是淡水魚種群，發(fā)育平行層理、水平層理及條帶狀構(gòu)造。

2 基本層序調(diào)查及沉積環(huán)境分析

通過對該組地層基本層序調(diào)查，劃分出2個(gè)三級層序，其層序類型及層序特征見圖1。各層序界面特征及內(nèi)部構(gòu)成簡述如下：

圖1 塔什庫拉組層序地層柱狀圖

P-SQ2：地層為塔什庫拉組下部，底界呈斷層接觸，頂界呈整合接觸，區(qū)域上與下伏地層石人子溝組為整合接觸，皆為Ⅱ型層序界面（SB2）。由湖侵體系域（LTST）和高水位體系域（HST）組成。LTST由第79～80層組成，巖性主要為灰-深灰色薄-中層狀鈣質(zhì)細(xì)粒長石巖屑砂巖與深灰色薄層狀泥巖互層組成基本層序，少量薄層狀粉砂巖與沉凝灰?guī)r韻律互層，代表淺湖相沉積。底部地層出露不全，缺失濱湖相沉積。第81層為深灰色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖與深灰色中-薄層狀粉砂巖以7∶1組成基本層序，前者發(fā)育水平層理，后者含雙殼類化石，其底界為最大湖泛面（mfs）。HST由第81～87層組成，其巖性下部即為第81層，中上部為青灰色中-厚層狀（中）細(xì)粒巖屑砂巖與深灰色中-薄層狀粉砂巖、薄層狀粉砂巖不均勻互層，常見鈣質(zhì)細(xì)砂巖。砂巖中常見板狀斜層理，表面偶見波痕構(gòu)造，泥巖中發(fā)育水平層理。代表淺湖-濱湖相沉積，以淺湖相為主。自下往上砂巖呈增多趨勢，單層厚度及粒度增大，是一個(gè)水體向上變淺的過程。

P-SQ3：地層為塔什庫拉組上部，頂界為斷層接觸，底界呈整合接觸，區(qū)域上與上覆地層烏拉泊組為整合接觸，皆為Ⅱ型層序界面（SB2）。由湖侵體系域（LTST）和高水位體系域（HST）組成。LTST由第88～95層組成，底部為深灰色碎裂巖化細(xì)礫巖，巖石由80%的礫、10%的砂和10%的雜基組成，代表濱湖相沉積。之上由灰色中-厚層狀細(xì)粒長石巖屑砂巖與灰綠色中-薄層狀粉砂巖、深灰色薄層狀泥巖不均勻互層，砂巖所占比例最少，見有大型楔狀斜層理和動(dòng)物遺跡化石，少數(shù)砂巖呈巨厚層-塊狀，位于沉積旋回的底部，含硅化木，泥巖中含古鱈魚化石。代表濱湖-淺湖相沉積。第96層之底為最大湖泛面（mfs），巖性為深灰色薄層狀泥巖夾灰色泥晶灰?guī)r，發(fā)育水平層理，為較深水淺湖相沉積。HST由第96～100層組成，其巖性下部即為深灰色薄層狀泥巖夾灰色薄層狀泥晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r及鈣質(zhì)泥巖等，上部為灰綠色中-厚層狀細(xì)粒長石巖屑砂巖與淺灰紫色薄層狀粉砂巖、薄層狀泥巖互層，自下往上泥巖比例減少，砂巖增多、單層厚度增大，發(fā)育大型楔狀斜層理，偶見大型槽狀斜層理。表面偶見波痕構(gòu)造，泥巖中發(fā)育水平層理。代表淺湖-濱湖相沉積，以淺湖相為主。是一個(gè)水體向上變淺的過程。本組上部含古鱈魚和硅化木化石，為淺湖-濱湖相沉積。

3 時(shí)代依據(jù)及地層對比

本次工作采獲植物樹干、硅化木、古鱈魚化石Turfania cf.taoshuyaensis等。據(jù)《新疆巖石地層》資料，在博格達(dá)地層小區(qū)井井子溝的塔什庫拉組含植物Cala mites sp.，Noeggerathiopsis sp.及腕足類碎片；在芨芨槽子一帶含植物Noeggerathiopsis sp.，Walchia sp.等。這些化石主要產(chǎn)于早二疊世。參考汪嘯風(fēng)、陳孝紅等（2005）編著的《中國各地質(zhì)時(shí)代地層劃分與對比》，植物Walchia pinifor mis-Ull mannia sp.組合為早二疊世（船山世）的重要化石組合帶，塔什庫拉組含有該組合帶的分子。因此塔什庫拉組的地質(zhì)時(shí)代為早二疊世。

[1]達(dá)坂城幅1∶20萬地質(zhì)測量與普查找礦報(bào)告.新疆地質(zhì)局第二區(qū)測大隊(duì)，1961.

[2]吉木薩爾縣幅1∶20萬地質(zhì)圖說明書.新疆地質(zhì)局區(qū)測大隊(duì)六分隊(duì)，1976.

[3]汪嘯風(fēng)，陳孝紅，等.中國各地質(zhì)時(shí)代地層劃分與對比.北京：地質(zhì)出版社，2005.

[4]中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所、新疆地礦局地質(zhì)科學(xué)研究所.新疆吉木薩爾大龍口二疊三疊紀(jì)地層及古生物群中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)專報(bào).二地層古生物.北京：地質(zhì)出版社，1986.

[5]新疆地質(zhì)礦產(chǎn)局地質(zhì)礦產(chǎn)研究所、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所著.中國天山二疊-三疊系界線的研究.北京：海洋出版社，1989.

[6]中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所、北京植物研究所.中國古生代植物.中國各門類化石，中國植物化石，第一冊.北京：科學(xué)出版社，1974.