淺談準(zhǔn)噶爾盆地東部大地構(gòu)造背景

王月皎

摘要：準(zhǔn)噶爾盆地東部所處的大地構(gòu)造環(huán)境在不同時(shí)代表現(xiàn)為不同的屬性：泥盆紀(jì)一石炭紀(jì)為古亞洲洋消亡環(huán)境，二疊紀(jì)為洋陸過(guò)渡環(huán)境三疊紀(jì)一古近紀(jì)為環(huán)西伯利亞構(gòu)造域并受到印支期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，古近紀(jì)一第四紀(jì)受到環(huán)青藏高原盆一山系統(tǒng)的影響。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)噶爾盆地；大地構(gòu)造；構(gòu)造層

準(zhǔn)噶爾盆地位于新疆省北部，整體呈三角形，被三條大型山脈環(huán)繞。在盆地的東北側(cè)存在120°走向的阿爾泰山，南側(cè)存在三條大型山脈，分別是106°走向的北天山和100°走向的博格達(dá)山，博格達(dá)山向東延伸是哈爾里克山。在博格達(dá)山和阿爾泰山間發(fā)育諸多近東西向或北西向的山鏈或丘陵，如北塔山、克拉美麗山、大石頭低山區(qū)。

準(zhǔn)噶爾盆地東部地區(qū)夾持于北部的克拉美麗山和博格達(dá)山之間，向西延伸到準(zhǔn)噶爾盆地腹部，向東延伸到大石頭低山區(qū)，東西最長(zhǎng)達(dá)260km，南北最寬達(dá)160km，面積約為3 X 104km2。研究區(qū)在行政區(qū)劃上分屬吉木薩爾縣、奇臺(tái)縣和木壘哈薩克自治縣。區(qū)內(nèi)地表以戈壁為主，有沙漠、山地和農(nóng)田，交通條件較為便利。

1大地構(gòu)造位置

準(zhǔn)噶爾盆地東部及其鄰區(qū)是中亞造山帶的重要組成部分。南北兩側(cè)的阿爾泰山與北天山的構(gòu)造活動(dòng)最早可追溯到古生代，是古亞洲洋分支洋盆閉合、陸塊碰撞造的產(chǎn)物。一般認(rèn)為，阿爾泰造帶是西伯利亞板塊和哈薩克斯坦板塊的邊界，北天山造山帶是哈薩克斯坦板塊和中天山板塊或塔里木板塊的邊界。這兩大古生代造山帶經(jīng)歷后期隆升剝蝕后，現(xiàn)今在阿爾泰造山帶或北天山造山帶兩側(cè)可見有大量的古生代花崗巖或火山巖露頭，這兩條造山帶是準(zhǔn)噶爾盆地重要的區(qū)域構(gòu)造動(dòng)力學(xué)邊界，對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地東部的構(gòu)造演化有重要影響。

2構(gòu)造一地層層序特征

根據(jù)區(qū)域不整合面鑒定結(jié)果，準(zhǔn)噶爾盆地東部構(gòu)造地層層序可劃分為石炭系構(gòu)造層、中二疊統(tǒng)-侏羅系構(gòu)造層、白堊系構(gòu)造層、古近系構(gòu)造層、新近系-第四系構(gòu)造層 5 大構(gòu)造層序。各構(gòu)造地層的分布情況如下。

1）石炭系構(gòu)造層

石炭系構(gòu)造層主要由巴塔瑪依內(nèi)山組組成，年代學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，克拉美麗山前的巴塔瑪依內(nèi)山組屬于早石炭世。整個(gè)準(zhǔn)噶爾盆地東部，上石炭統(tǒng)除了在老君廟和孔雀屏地區(qū)有局部保留外，在其他地方普遍缺失。

巴塔瑪依內(nèi)山組是一套火山巖系，地震反射雜亂難以進(jìn)行地層追蹤對(duì)比，加上至今尚沒(méi)有鉆井鉆穿巴塔瑪依內(nèi)山組，巴塔瑪依內(nèi)山組的可靠厚度很難獲得。從剝層剩余重力異常來(lái)看，巴塔瑪依內(nèi)山組總體上具有向克拉美麗山或博格達(dá)山方向增厚的趨勢(shì)。除了在北三臺(tái)凸起、奇臺(tái)凸起、古西凸起、古東凸起部分可能有缺失外，其余地方都有不等厚分布，阜康凹陷、吉木薩爾凹陷、古城凹陷、木壘凹陷、梧桐窩子凹陷保留相對(duì)較好。沙帳斷褶帶以西較厚，沙帳斷褶帶以東稍薄，梧桐窩子凹陷、黑山凸起往東有加厚的趨勢(shì)。古城凹陷、木壘凹陷內(nèi)具有西厚東薄的特征。

2）中二疊統(tǒng)一侏羅系構(gòu)造層

中二疊統(tǒng)一侏羅系構(gòu)造層由中二疊統(tǒng)將軍廟組、平地泉組，上二疊統(tǒng)梧桐溝組、三疊系、侏羅系組成。二疊系在底面構(gòu)造上具有東、南高，西、北低的特點(diǎn)，西部和北東部埋深較大。中上二疊統(tǒng)在克拉美麗山南麓和博格達(dá)山北麓剝蝕尖滅。在盆內(nèi)的凸起上分布較薄，凹陷內(nèi)較厚。在奇臺(tái)凸起上，中、上二疊統(tǒng)遭受剝蝕的程度向東增大，直至剝蝕殆盡，黑山凸起上僅有局部殘留。以奇臺(tái)凸起為界，南北兩個(gè)部分具有不同的分布特征。南部地區(qū)，在吉木薩爾凹陷，中上二疊統(tǒng)有向南向西增厚的趨勢(shì)，昌吉凹陷較厚，而在古城凹陷和木壘凹陷上席狀等厚分布。北部地區(qū)，黃草湖凸起較薄，向東西兩側(cè)增厚，東部要比西部更厚，石錢灘凹陷以東保存最好。梧桐窩子和木壘凹陷內(nèi)部都發(fā)育有次級(jí)凸起，在次級(jí)凸起上，中上二疊統(tǒng)剝蝕殆盡。

3）白至系構(gòu)造層

白至系上白至統(tǒng)在準(zhǔn)噶爾盆地東部缺失。下白至統(tǒng)的分布與構(gòu)造單元沒(méi)有直接關(guān)系，總體呈向盆地東部延伸的舌狀，向北在沙帳斷褶帶北部、石樹溝凹陷北部尖滅，向南遭受剝蝕，與古近系角度不整合面接觸，在阜康斷裂帶與石炭系斷層接觸。在東西方向上，總體具有西厚東薄的特征。奇臺(tái)凸起、沙帳斷褶帶最大，昌吉凹陷和北三臺(tái)凸起次之，在黃草湖凸起南部、奇臺(tái)凸起中段北部地層尖滅。東部的構(gòu)造單元，比如石錢灘凹陷、黑山凸起、梧桐窩子凹陷等都未有白至系發(fā)育。

4）古近系構(gòu)造層

古近系普遍缺失漸新統(tǒng)，始新統(tǒng)也有不同程度缺失，與上覆新近系角度不整合面或平行不整合面接觸。古近系在昌吉凹陷最厚，沙帳斷褶帶北部尖滅，總體表現(xiàn)為南厚北薄的楔形體，埋深向西南增大，只是厚薄變化幅度較小，短剖面上通常顯示為等厚席狀。在古東凸起以西，新近系底部類似于夷平面，而在古東凸起以東，古近系殘留在疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造的背馱式凹陷中，與下伏多個(gè)地質(zhì)時(shí)代的地層呈角度不整合面接觸關(guān)系。

5）新近系一第四系構(gòu)造層

新近系、第四系總體表現(xiàn)為南厚北薄的楔形體，向北上超的特征。在昌吉凹陷最厚，沙帳斷褶帶北部尖滅。在古西凸起以西，新生界南北厚度變化明顯，在古西凸起以東，新生界全區(qū)近似等厚分布，南部稍厚。與下伏多個(gè)地質(zhì)時(shí)代的地層呈角度不整合面接觸關(guān)系。

3構(gòu)造單元

以二疊系殘留地層厚度分布為依據(jù)，將準(zhǔn)噶爾盆地東部共劃分為五彩灣凹陷、沙帳斷褶帶、石樹溝凹陷、黃草湖凸起、石錢灘凹陷、黑山凸起、梧桐窩子凹陷、沙奇凸起、北三臺(tái)凸起、吉木薩爾凹陷、古西凸起、古城凹陷、古東凸起、木壘凹陷、阜康斷裂帶15個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。

4構(gòu)造演化史

準(zhǔn)噶爾盆地東部北緣是克拉美麗山，最早可追溯到古生代克拉美麗洋盆，南緣是博格達(dá)山，最早可追溯到晚古生代博格達(dá)裂谷。準(zhǔn)噶爾盆地東部所處的大地構(gòu)造位置決定了該地區(qū)巖石圈與晚古生代以來(lái)古亞洲洋的閉合有關(guān)。通過(guò)調(diào)研前人的研究成果，準(zhǔn)噶爾盆地東部在泥盆紀(jì)一二疊紀(jì)的構(gòu)造演化歷程大致如下：

早泥盆世初，由于板塊拉張作用，克拉美麗有限洋盆形成。早泥盆世-晚泥盆世，克拉美麗洋向北俯沖，北天山洋形成。晚泥盆世晚期，野馬泉島弧與準(zhǔn)噶爾地塊被動(dòng)陸緣發(fā)生碰撞，海水向東退去，在碰撞帶前形成陸表海沉積。南部的北天山洋發(fā)生雙向俯沖，洋殼俯沖到準(zhǔn)噶爾地塊下，地塊拉張形成博格達(dá)裂谷。早石炭世早期一晚石炭世早期，克拉美麗山進(jìn)入后碰撞伸展作用，地慢深處巖漿沿著斷裂噴出地表，形成下石炭統(tǒng)火山巖。博格達(dá)裂谷也發(fā)生火山作用，北天山洋繼續(xù)雙向俯沖。晚石炭世一中二疊世早期，克拉美麗山右行壓扭，同期北天山造山帶在晚二疊世進(jìn)入后碰撞伸展期，博格達(dá)裂谷關(guān)閉隆升。晚二疊世，克拉美麗山繼續(xù)右行壓扭，北天山后碰撞伸展期結(jié)束。二疊紀(jì)到白至紀(jì)，克拉美麗山和博格達(dá)山向盆擠壓，盆內(nèi)整體坳陷。新生代，克拉美麗山的構(gòu)造活動(dòng)開始逐漸減弱，北天山、博格達(dá)山向北東方向擠壓，向準(zhǔn)噶爾盆地東部?jī)?nèi)沖斷，在山前形成較厚的楔形沉積。

目前，準(zhǔn)噶爾盆地中新生代的構(gòu)造演化還存在爭(zhēng)議，不過(guò)盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造旋回是毫無(wú)疑義的。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院）