加里东褶皱造山运动后, 准噶尔盆地及周缘的大地构造面貌发生了较大的变化, 晚古生代时期表现出古亚洲洋中的北准噶尔洋、北天山洋盆和南天山洋等分支洋盆继续俯冲消亡→ 造山及相应的弧盆系发育的突出特征(李锦轶和肖序常, 1999; 李锦轶等, 2006)。而石炭纪则处于自中奥陶世古亚洲洋盆各分支开始俯冲→ 泥盆纪弧后小洋盆有限伸展裂离→ 石炭纪各洋盆全面消亡、各板块拼贴→ 石炭纪— 二叠纪克拉通内坳陷盆地形成演化的关键过渡时期(李锦轶等, 1990, 1992, 2006; 肖序常等, 2001; 吴晓智等, 2008; 余腾孝等, 2010)。结合分析研究区发育的10余条蛇绿岩带和蛇绿混杂岩(带)(图 1)的岩石学、地球化学特征以及其形成的时期、构造就位和变质改造时代、形成的古构造环境等, 对准噶尔盆地及周缘石炭系的古洋盆进行了限定恢复, 古板块边界进行了大致的总结划分, 认为研究区石炭系造山作用方式是大洋俯冲、地体拼贴增生, 弧— 陆、陆— 陆(软)碰撞的造山作用过程, 造山活动结束于晚石炭世— 早二叠世(任纪舜等, 1980; 曲国胜和常美英, 1991; 袁学诚, 1995; 汤良杰等, 2003; 王宗秀和马宗晋, 2003; 胡霭琴等, 2005; 李锦轶等, 2006; 马宗晋等, 2008; 曲国胜等, 2008; 邵学钟等, 2008; 李建忠等, 2010); 造山期后伸展作用是早古生代板块分裂— 聚合活动的继续。整个作用过程中研究区石炭纪表现出洋陆相间的复杂洋域特点, 并控制了准噶尔盆地及周缘地区以海相及海陆过渡相沉积为主的沉积盆地的形成和演化:早石炭世杜内期, 准噶尔盆地及周缘继承了中泥盆世以来的构造演化特征, 古亚洲洋盆的各分支洋盆的俯冲消亡进入高潮, 准噶尔— 吐哈微板块(陆块)尚未分裂, 局部为古陆区(汤良杰等, 2003; 李锦轶等, 2006); 微板块(陆块)东北缘地区卡拉麦里洋盆双向俯冲首先收缩关闭(张海祥等, 2003), 使得准噶尔— 吐哈微板块与西伯利亚板块强烈汇聚开始造山; 其次, 西北缘达拉布特洋则发展成残留洋盆(张弛和黄萱, 1992); 再者, 东南缘北天山洋盆由于巴音沟蛇绿岩带(图 1)的存在, 证明此时还处于洋盆俯冲高潮时期(徐新等, 2006)。在以准噶尔— 吐哈微板块为核心及周缘各洋盆演化的基础上, 此时期研究区的多岛洋陆格局达到鼎盛(陈海泓和肖文交, 1998), 为陆— 陆弱碰撞(软碰撞)阶段(李锦轶和肖序常, 1999; 李锦轶等, 2006; 柳益群等, 2011)(图 2)。早石炭世维宪— 谢尔普霍夫期虽继承了杜内期的构造演化格架, 但其突出的特点是阿尔泰地区额尔齐斯残留洋盆、东西准噶尔残留洋盆完全关闭, 由软碰撞阶段进入准噶尔— 吐哈微板块与西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块主碰撞拼贴过程, 形成准噶尔盆地及周缘早海西期褶皱造山带雏形; 而微板块南缘的北天山洋盆则快速俯冲消亡, 进入残留洋盆阶段(张元元和郭召杰, 2006)。此时的南天山洋处于持续的斜向俯冲消减状态(车自成等, 1996), 塔里木板块尚未与准噶尔地区拼贴, 同时由于中天山块体的持续发育张裂, 使得伊犁地区裂谷扩张此时期达到顶峰(金海龙和张成立, 1998; 张国伟等, 1999)(图 2)。整个晚石炭世(巴什基尔— 格舍尔期), 构造演化具2大特点:一是北天山— 康古尔残留洋盆俯冲消亡关闭, 此时, 准噶尔盆地及周缘所有洋盆已关闭。准噶尔— 吐哈微板块与塔里木板块碰撞造山, 最终准噶尔地区与阿尔泰地区、天山地区连为一体, 使得准噶尔盆地及周缘成为一个整体具初步的边界轮廓(李锦轶等, 2006; 李亚萍和李锦轶, 2007)的克拉通内坳陷盆地, 全面进入陆内演化阶段(李锦轶等, 1990), 陆间残余海盆发育; 二是东西准噶尔、盆地腹部等地区进入陆— 陆碰撞后造山带隆升、伸展以及走滑构造发育的新时期, 陆相火山岛弧发育, 博格达山地区、伊犁地区全面进入陆内裂谷发育时期。

图2

Fig.2

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	图2 准噶尔盆地及周缘地区早石炭世构造格架图及沉积盆地类型分布Fig.2 Tectonic framework and distribution of sedimentary basin types of the Early Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas

石炭纪是准噶尔盆地及周缘地质历史演化重要的关键过渡时期, 地层发育受到洋陆转换及后期频繁构造变动的控制和影响, 其岩相类型复杂, 尤以火山岩相地层发育(新疆维吾尔自治区地质矿产局, 1999)。从而给地层的划分与对比带来了较大的困难, 造成目前研究区石炭系划分方案颇多, 争议较大。作者遵循“ 构造控盆、盆控相, 相控油气基本地质条件” 的思路, 在构造演化及其格架分析的基础上, 综合笔者对石炭系发育及其沉积充填特征的认识, 对准噶尔盆地及周缘地区石炭系进行了划分与对比(表 1)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 准噶尔盆地及周缘地区石炭系地层划分对比 Table 1 Correlation of stratigraphic division of the Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas

表1 准噶尔盆地及周缘地区石炭系地层划分对比 Table 1 Correlation of stratigraphic division of the Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas

阿尔泰分区。石炭系发育不完整, 下统只见于库尔木图地区, 为库玛苏组中厚层状细— 中粒石英砂岩, 见灰岩透镜体。之上为红山嘴组, 两者之间断层接触, 为灰黑色碳质板岩和泥质粉砂岩夹石英砂岩、灰岩, 见砾岩透镜体。上统只发育格舍尔期喀拉额尔齐斯组, 为片理化粉砂岩, 石英片岩, 变质绢云母粉砂岩, 凝灰砂岩, 细砂岩。

额尔齐斯分区。缺失下石炭统底部地层, 自下而上分为下石炭统塔格尔组, 为泥页岩, 粉砂岩, 砂岩有韵律的互层, 以富含碳质、泥质、钙质成分为特征。那林卡拉组, 为一套正常砂泥岩夹薄层灰岩以及少量火山岩, 含大量菊石、珊瑚等。上石炭统吉木乃组, 岩性为陆相中— 酸性火山熔岩及火山碎屑岩、正常碎屑岩夹碳质泥岩和煤层, 含安加拉植物化石。恰其海组, 为钙质成分含量较高的中粗粒砂岩、石英岩屑细砂岩、粉砂质泥岩夹中性火山岩, 层理较发育。喀喇额尔齐斯群, 主要岩性为泥质粉砂岩、凝灰质砂岩夹凝灰岩、砂砾岩等。

克拉玛依区。自下而上为:下石炭统希贝库拉斯组, 主要为细— 粗粒凝灰质砂岩与层凝灰岩不均匀互层, 夹暗灰至灰黑色凝灰质粉砂质泥岩及火山岩; 包古图组, 主要为一套深水浊积岩, 表现为火山碎屑岩不均匀互层, 底部见少量海底底栖生物化石; 太勒古拉组, 为薄层状细粒凝灰岩、层凝灰岩、凝灰质粉砂岩、凝灰质粉砂质泥岩不均匀互层; 莫老坝组, 为一套陆相火山岩。与该地层小区对应的准噶尔西北缘分区层组, 在萨吾尔山区和玛依勒区为下石炭统下部黑山头组和哈拉巴依组、上部翁格尔阔那组、南明水组和萨尔布拉克组、上石炭统那林卡拉组、吉木乃组和哈尔加乌组, 而沙尔布尔提山区则为下石炭统和布克河组和黑山头组, 缺失下石炭统上部地层, 上石炭统为哈尔加乌组。

卡拉麦里区。自下而上为:下石炭统塔木岗组, 岩屑砂岩、粗砂岩夹砾岩, 底部可见碳质页岩及劣质煤线。松喀尔苏组, 为灰绿色砾岩, 下部夹砂岩、粉砂岩, 含少量安加拉植物群分子。对应该组段, 在陆东— 五彩湾地区为一套海陆过渡相的含煤建造, 称为滴水泉组。在库普— 三塘湖地区为大套海相凝灰岩、暗色泥岩夹砂岩, 含腕足类化石, 称为姜巴斯套组。上石炭统巴塔玛依内山组, 主要为一套火山岩及火山碎屑岩。石钱滩组, 砾岩夹碳质细砂岩、泥质砂岩、粉砂岩、生物灰岩互层夹砾岩、凝灰砂岩。主要分布于卡拉麦里山南麓石钱滩凹陷, 而在卡拉麦里山北麓发生较大相变, 发育大套碰撞期后陆内火山岩、火山碎屑岩、海陆交互相含煤建造。对应上段为卡拉岗组, 下段为哈尔加乌组。六棵树组, 分布范围与石钱滩组相似, 主要为杂色砂岩、泥质砂岩、砾岩夹酸性熔岩, 下部含少量海相化石。与该地层小区对应的准噶尔东北缘分区层组, 在二台小区为下石炭统黑山头组、南明水组, 上石炭统巴塔玛依内山组、哈尔加乌组; 三塘湖小区为下石炭统和布克河组、黑山头组、东古鲁巴斯套组、南明水组以及姜巴斯套组, 上石炭统哈尔加乌组。

博格达山区。大部分地区缺失下石炭统, 上石炭统代表地层自下而上分为柳树沟组、祁家沟组和奥尔吐组。柳树沟组在博格达山地区和伊林黑比尔根山北麓均有分布。岩性为安山质角砾岩、中酸性凝灰岩, 夹中基性熔岩、霏细岩、砂岩、灰岩透镜体。祁家沟组主要分布于博格达山区:岩性以碎屑岩、灰岩为主, 夹中基性熔岩、火山碎屑岩, 含丰富的多门类海相化石。奥尔吐组为碎屑岩夹生物灰岩, 灰岩主要分布于该组中下部, 产丰富的海相化石。

伊林黑比尔根山北麓区。安集海组, 下部流纹斑岩及酸性火山角砾岩, 上部变质含碳质、钙质粉砂岩、片理化细砂岩夹绿色晶屑凝灰岩及生物灰岩薄层。巴音沟组, 薄层状粉砂岩、细砂岩夹粗砂岩及砂砾岩, 夹含砾砂岩及火山岩, 偶见生物碎片。沙大王组, 厚层状砾岩、中粗粒岩屑砂岩, 为一套磨拉石建造, 与上覆地层平行不整合。奇尔古斯套组, 出露于只见于七角井、木垒以及后峡地区, 杏仁状玄武玢岩和灰黑色薄层状粉砂岩互层, 灰黑色薄层状粉砂— 细砂岩— 中粒砂岩的韵律互层, 夹杏仁状玄武岩、硅质岩及碳质泥岩。后峡组中— 粗粒砂岩、灰黑色细砂岩和粉砂岩不均匀互层, 夹砂砾岩及灰岩透镜体。

吐哈— 雅满苏区。小热泉子组, 凝灰岩夹凝灰砾岩、凝灰砂岩、斜长安山玢岩、火山角砾岩夹灰岩透镜体、钙质砂砾岩。雅满苏组, 凝灰岩、凝灰粉砂岩、凝灰砂岩、斜长玢岩、安山玢岩夹砂岩和灰岩透镜体、砂砾岩、粗砂岩、粉砂岩互层夹黑色薄层结晶灰岩。白鱼山组, 为灰绿色凝灰砂岩、含砾晶屑凝灰岩、火山灰凝灰岩夹砂质碎屑灰岩、细砾岩、角砾熔岩。底坎儿组, 凝灰质砂岩、钙质砂岩、灰岩互层为主, 夹砾岩, 钙质鲕粒硅质岩、沉凝灰岩、火山灰凝灰岩。

科古琴山区。下石炭统大哈拉军山组, 主要为一套火山岩夹火山碎屑岩。阿恰勒河组, 含砾钙质岩屑砂岩、薄层状灰岩、砂质泥岩夹灰岩、砂质灰岩夹少许碳质泥岩、砂质泥岩、中薄层状生物灰岩。上石炭统东图津河组, 灰岩、紫色砾岩、砂砾岩夹岩屑砂岩、生物碎屑灰岩、泥晶灰岩夹中细粒岩屑砂岩、粉砂岩及少量砂砾岩。科古琴山组, 厚层状砾岩、长石砂岩, 局部地区见含生物碎屑灰岩、含泥粉砂岩及细砂岩等。

伊宁区。下石炭统大哈拉军山组, 与温泉等地区可以对比。阿克沙克组, 中厚层状凝灰质长石岩屑砂岩、含砾岩屑长石砂岩、砂砾岩、中厚层状含砂、砾屑生物碎屑灰岩; 上部为火山岩, 见底砾岩。上石炭统伊什基里克组, 流纹质、英安质晶屑岩屑凝灰岩、凝灰熔岩、凝灰角砾岩夹凝灰砾岩、凝灰砂岩、粉砂岩以及少量灰岩。

通过对准噶尔盆地及周缘基底结构的形成演化、大地构造格架的演化、地层分布及其沉积充填特征等分析, 对石炭纪原型沉积盆地类型进行了初步划分:早石炭世杜内期沉积盆地类型可划分为阿尔泰活动陆缘弧盆地、额尔齐斯残留海盆、北准噶尔洋内弧盆、塔尔巴哈台— 阿尔曼太残留海盆、东准噶尔— 三塘湖陆缘弧盆地、西准噶达拉布特残留洋盆、北天山— 康古尔洋盆以及此时期同样还未与准噶尔— 吐哈微板块拼贴的伊犁扩张裂谷盆地等; 维宪— 谢尔普霍夫期主要发育阿尔泰活动陆缘弧盆地、东准噶尔— 三塘湖陆缘弧盆地、北天山— 康古尔残留洋盆、吐哈南— 圆包山陆缘弧盆地及已与准噶尔— 吐哈微板块拼贴的伊犁陆内裂谷盆地等(图 2)。晚石炭世发育东西准噶尔陆相火山岛弧盆地、博格达山陆内裂谷盆地(孙国智和柳益群, 2009)、北天山— 康古尔残留海盆、吐哈南— 圆包山陆缘弧盆地、那拉提— 中天山— 雅满苏陆缘弧盆地及伊犁陆内裂谷盆地(金海龙和张成立等, 1998; 张国伟等, 1999)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 准噶尔盆地及周缘地区石炭系沉积相划分简表(牟泽辉等, 1992) Table 2 Sedimentary facies division of the Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas(after Mou et al., 1992)

表2 准噶尔盆地及周缘地区石炭系沉积相划分简表(牟泽辉等, 1992) Table 2 Sedimentary facies division of the Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas(after Mou et al., 1992)

在基底结构及原型沉积盆地的重建分析基础前提下, 结合13条野外剖面研究资料, 收集整理前人25条剖面资料及14口井的钻井资料, 通过分析它们的沉积岩性、结构— 构造、古生物组合等对研究区石炭系的沉积相进行了划分, 共划分出3个相区、11个相带、15个相; 以活动论为指导, 考虑板块构造背景及变动等影响因素, 又将上述相带又划分为6个相系。

1)冲积扇相(Al)。仅在部分地区的上石炭统中发育冲积扇相, 主要以仅见于西准额敏西南部的吉木乃组和温泉地区的科古琴山组。主要为一套厚层状的紫红色砾岩, 中上部为灰紫色、灰色厚层状砾岩、长石砂岩, 含泥粉砂岩及细砂岩等, 局部少含碳质页岩、暗色泥岩和劣质煤。不显层理, 韵律变化不规则。成分和结构成熟度均很低(图 3-A)。其特征符合冲积扇相的鉴定标志, 且结合出露地区的构造演化和盆地类型认为划分为冲积扇相较为合理。

图3

Fig.3

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	图3 准噶尔盆地及周缘地区石炭系典型沉积序列(据牟泽辉等, 1992, 有修改)Fig.3 Typical sedimentary sequence diagrams of the Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas(modified from Mou et al., 1992)

2)河湖相(Fl-La)。以上石炭统恰其海组和喀拉额尔齐斯组为代表, 分布于哈巴河至富蕴一线, 主要见于恰其海、阿勒泰西南以及富蕴西北地区, 呈北西西向的喇叭状, 开口向西, 延入哈萨克斯坦, 东至国境线。底部为一套中酸性火山, 层理较发育; 中下部岩性主要为灰色中厚层状中粗粒岩屑砂岩、石英岩屑细砂岩夹粉砂质泥岩及灰色砾岩、硬砂质中砂岩夹钙质岩屑砂岩, 上部岩性为泥质粉砂岩、砂岩及碳质泥页岩不均匀互层, 可见多层煤线。中下部岩石层理发育, 如斜层理、板状交错层理、平行层理; 中上部岩石发育水平层理和波状纹层层理, 见波痕及生物痕迹; 上下都见大量植物化石。沉积序列自下而上为底部的陆相火山岩→ 中下部的河流相砂砾岩→ 中部的河湖相砂泥岩不均匀互层, 具有下粗上细的间断性正旋回→ 上部的滨浅湖相砂页岩, 粒度明显较下部变细, 体现出湖进水体逐渐变深的过程(图 3-B, 3-C)。

3)三角洲相(D)。(1)扇三角洲相(FD):在准噶尔盆地及周缘整个石炭系都有发育, 早石炭世以发育于盆地东北缘滴水泉— 将军庙— 双井子— 老君庙— 红柳峡一带以及三塘湖地区的塔木岗组、滴水泉组和南明水组为代表:塔木岗组岩性灰绿色、黄绿色岩屑砂岩、粗砂岩夹砾岩, 底部可见碳质页岩及劣质煤线; 滴水泉组岩性为灰绿色砾岩, 下部夹砂岩、粉砂岩, 含少量安加拉植物群分子; 南明水组为灰绿色岩屑砂岩、细— 粗砂岩夹凝灰砂岩及绿色安山玢岩、玄武玢岩。与它们相当的层位东古鲁巴斯套组和松喀尔苏组。晚石炭世以发育于塔城— 裕民以及温泉地区的哈尔加乌组上部地层以及科古琴山组下部地层为代表, 主要为一套杂砂岩, 岩屑石英砂岩夹砾岩, 泥岩以及碳质泥质粉砂岩等。这些代表层组中既含陆相动植物化石, 又含海相化石, 上部或下部与海相或海陆过渡相沉积序列接触, 具有典型的过渡相沉积环境所特有生物混生及下细上粗的逆层理结构, 如温泉地区的科古琴山组。由于出露地区风化现象严重, 沉积构造不发育, 但依稀可见一些变形构造及生物扰动构造。同时, 相对于湖泊与滨岸三角洲的沉积, 扇三角洲发育地区岩组中可见砾岩夹层, 这是后2种三角洲相不发育的岩石类型。这与其构造演化及盆地类型息息相关, 它们都是发育于构造活动较强的活动大陆边缘弧盆地, 其坡度一般都较大, 为邻近高地直接推进到海的“ 冲积扇” 型沉积, 以盆地东北缘将军庙地区尤为发育。(图 3-F)。(2)湖泊三角洲相(LaD):以发育于吉木乃县萨吾尔山北坡的吉木乃组为代表, 为陆相中— 酸性火山熔岩及火山碎屑岩、正常碎屑岩(由砂岩、粉砂岩和泥岩组成反韵律层序), 夹碳质泥岩和煤层, 含安加拉植物化石。相伴随的河流相沉积不发育, 为直接进积到湖泊中的冲积扇具块状层理、下细上粗的逆层理以及泥岩中发育水平层理(图 3-D)。(3)滨岸三角洲相(DL):主要发育于早石炭世杜内期, 以三塘湖盆地东北缘老爷庙地区和布克河组和黑山头组为代表, 前者主要为灰— 灰绿色凝灰质砂岩、粉砂岩夹砂砾岩为主, 后者为一套钙质砂岩夹结晶灰岩及煤层为主, 沉积序列总体上表现为下细上粗的逆层理, 海相及陆相动植物化石混生, 发育交错层理及斜层理, 局部层段可见少量冲刷构造及透镜状层理, 表现出明显的滨岸三角洲相特征(图 3-G)。

4)大陆火山岩、火山碎屑岩相。主要发育于晚石炭世准噶尔盆地东北缘地区:北至额尔齐斯结合带, 南至塔城北— 和布克赛尔— 伊吾一线, 发育地层以巴塔玛依内山组和哈尔加乌组为主, 岩性主要由中酸性火山岩及火山碎屑岩组成, 如流纹岩、安山玢岩、石英斑岩、霏细斑岩、凝灰岩、火山角砾岩。在构造演化和盆地类型的限定下, 结合地球化学特征判定其形成环境为陆壳混杂的板内构造环境, 为陆相火山岩、火山碎屑岩相沉积(图 3-E)。

5)滨海相。(1)潮坪相:主要发育于早石炭世杜内期三塘湖盆地地区, 以黑山头组和和布克河组为代表, 岩性以泥质粉砂岩、钙质砂岩、凝灰砂砾岩、凝灰岩及灰岩为主, 见透镜状层理、平行层理发育, 顶部发育水平层理, 整体上具有向上变细的垂向层序等; 含海百合、腕足类、珊瑚以及苔藓虫等, 可见少量生物的虫迹(图 3-H)。(2)潟湖相:主要发育于早石炭世三塘湖盆地纸房东北— 大黑山一带, 以伊吾大黑山地区的姜巴斯套组暗色泥岩(厚约251 m; 据柳益群等, 2011)以及纸房北东东古鲁巴斯套组暗色泥岩(厚约208 m; 据柳益群等, 2011)为代表, 发育水平层理(图 3-I)。(3)滨岸相:整个石炭系发育滨岸相沉积, 以东西准噶尔及哈巴河地区的那林卡拉组和南明水组为代表, 前者岩性主要为钙质砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩等, 上部地层可见粗砂岩、凝灰砂岩夹粉砂质泥岩及细砾岩层等; 后者为含砾质砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及少量的碳质千枚岩及凝灰岩等。岩性上以砂岩为主, 成熟度较高, 分选磨圆中等— 较好; 主要发育交错层理, 在局部层段可见面积的波痕及冲洗层理发育。

6)浅海相。广泛发育于整个准噶尔盆地及周缘地区, 浅海碎屑岩陆棚相以准噶尔北缘早石炭世早期黑山头组、早石炭世晚期南明水组为代表, 前者主要为一套暗色的细碎屑岩及火山碎屑岩沉积:灰黑色、灰绿色薄— 中层状碳质粉砂岩夹凝灰粉砂岩, 透镜体生物灰岩为主; 与此相当的层位还见于哈巴河地区的一套未建组的细碎屑岩和碳酸盐岩, 富含碳质、钙质及泥质成分。南明水组主要为一套灰黑色碳质粉砂岩及泥岩、粗— 细粒岩屑砂岩、硅质粉砂岩、凝灰质砂岩、凝灰岩及沉凝灰岩等; 与此相当的层位还见于盆地东北缘的姜巴斯套组和南缘的祁家沟组, 前者岩性为灰黑色的凝灰砂岩、粉砂质泥岩夹沉凝灰岩, 局部含砾岩等; 后者岩性以浅海相碎屑岩、灰岩为主。整体上, 表现为一套较细粒沉积, 夹砾岩及灰岩层, 除局部层段的不稳定性组分较多外, 大部分层段的岩性不稳定组分少, 磨圆和分选中等; 见小型的交错层理及浪成砂纹层理, 在泥质成分较发育的组段水平层理发育(图 3-J)。浅海碳酸盐岩台地相:主要发育于晚石炭世博格达山— 乌鲁木齐地区, 分布较为局限, 主要沉积于晚石炭世祁家沟组— 奥尔吐组时期, 岩性为浅海相碎屑岩及生物灰岩, 灰岩主要分布于该组中下部, 产丰富的海相化石, 见平行层理及少量的生物扰动构造。与此相当的层位还见于伊犁地区的东图津河组和科古琴山组:下部为灰岩、砾岩、砂砾岩夹岩屑砂岩; 中上部为灰— 深灰色生物碎屑灰岩、泥晶灰岩夹中细粒岩屑砂岩等。整体上沉积物以化学和生物碳酸盐岩沉积为主, 富含海生生物, 局部层段发育少量陆源细碎屑物质。

7)次深海— 深海相(含斜坡相)。主要发育于准噶尔盆地南缘及西北缘地区。南缘以巴音沟组为代表, 岩性主要为深灰色泥质岩、泥质粉砂岩、深水的碳酸盐岩夹砂岩、放射虫硅质岩、凝灰质硅质岩和硅质凝灰岩等; 西北缘以希贝库拉斯组及包古图组为代表, 岩性为暗灰至灰黑色凝灰质粉砂质泥岩、火山灰层凝灰岩及包古图组的以灰、暗灰、灰黑色薄层状凝灰质粉砂岩、凝灰质粉砂质泥岩灰绿色薄层状极细层凝灰岩不均匀互层, 夹火山灰层凝灰岩、细粒凝灰岩、凝灰质砂岩、硅质岩及凝灰质角砾岩、灰岩透镜体等组成的一套深水浊积岩。岩性颜色整体上表现出以黑色等深色调为主, 发育大量水平层理, 浊积岩段见平行层理发育。(图 3-K)。

8)海相火山岩、火山碎屑岩相。主要围绕准噶尔盆地盆地内3条蛇绿岩带展布, 如东西准噶尔的卡拉麦里— 达拉布特地区以及准噶尔盆地南缘的巴音沟地区。为洋盆俯冲过程致使海底火山喷发、洋岛— 弧碰撞作用的物质体现, 由中基性安山玢岩、斜长玢岩和凝灰岩等火山喷发岩、熔岩及凝灰砾岩、砂岩等火山碎屑岩组成, 常与火山碎屑浊积岩伴生, 与陆相火山岩、火山碎屑岩相类似, 作者基于其形成的构造环境及盆地类型把它们划分为一类特殊的沉积相类型(图 3-L)。

整个石炭纪, 准噶尔— 吐哈微板块与周围板块间的活动进入一个新的发展阶段, 盆地周缘的卡拉麦里洋盆、达拉布特洋盆以及北天山洋盆、康古尔洋盆先后俯冲消亡, 使得准噶尔— 吐哈微板块先后与西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块以及塔里木板块碰撞造山, 由此形成碰撞前陆型(或正向前陆盆地转化)的海相、海陆过渡相和陆相地层以及含油气建造, 其沉积相及沉积环境具可对比性(图 4):早石炭世研究区基本都处于一个相对较浅的沉积水体之中, 以浅海陆棚相沉积为主, 局部地区发育扇三角洲相沉积; 在盆地西缘及南缘地区存在一个相对较深水沉积环境, 为次深海— 深海相沉积。晚石炭世, 则主要发育海陆过渡相沉积, 水体相对较浅, 研究区东北缘已进入陆相沉积环境, 发育陆相火山岩及河湖相沉积; 东西准噶尔、南准噶尔大部分地区发育扇三角洲、三角洲等海陆过渡相沉积为主, 局部地区发育陆棚相沉积及次深海相沉积。

图4

Fig.4

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	图4 准噶尔盆地及周缘地区石炭系沉积相划分对比及油气基本地质条件综合柱状图Fig.4 Sedimentary facies division and comparison and comprehensive histogram of basic geological conditions of Oil and Gas of the Carboniferous in Junggar Basin and its adjacent areas