准噶尔西北缘中生代构造形迹及构造事件*

易 逸 曾 超

(1.江西省地质科学研究所;2.中国地质大学(武汉)地球科学学院)

构造事件可以产生各种各样的构造变形标志，通过对该类构造变形进行系统分析，可以识别出重要的构造旋回。对于该区域中生代的陆内造山活动及构造演化的主流认识有:①准噶尔盆地中生代可划分为三叠纪—侏罗纪断坳盆地和白垩纪坳陷盆地2个阶段［1］;②准噶尔西北缘中生代沉积盆地演化可分为3个阶段，即三叠纪挤压坳陷盆地发育阶段、早中侏罗世走滑伸展盆地发育阶段、晚侏罗世—白垩纪挤压坳陷盆地发育阶段［2］;③三叠纪为断坳阶段、侏罗纪—老第三纪为坳陷阶段、新第三纪以后为萎缩上隆阶段［3］;④准噶尔西北缘三叠纪—侏罗纪是板内挤压陆内坳陷盆地阶段［4］;⑤准噶尔西北缘二叠纪—三叠纪为前陆盆地，从早侏罗世开始转化为拉张型陆内盆地［5］。以上认识是基于准噶尔盆地不同地点得出的，因而不可避免具有一定的局限性。为此，在总结前人研究成果的基础上，对研究区内中生代的构造变形事件进行了厘定。

1 二叠纪、三叠纪之交的构造变形标志

二叠纪、三叠纪之交的造山运动基本奠定了该地区现今的构造地貌格局，中新生代的构造活动是对该期构造地貌格局的继承和发展。该期构造事件最明显的标志主要体现在地层不整合面的发育、近EW向劈理的发育和NE向左旋走滑断裂的活动。

该期构造事件对应的不整合标志为二叠纪地层和三叠纪地层的不整合，具体表现为上覆三叠系与下覆地层或岩体之间的削截或超覆关系，以及二叠系的褶皱变形。在克拉玛依西北盆山结合部，普遍可见小泉沟组(T2-3x)与太勒古拉组(C1-2t)呈角度不整合接触，而在克拉玛依岩体东南缘，可见花岗岩体被小泉沟组(T2-3x)地层所覆盖。在铁厂沟镇南西盆山结合部，可见白砾山组(T3b)覆盖于晚古生代花岗岩之上，且白砾山组(T3b)和小泉沟组(T2-3x)底砾岩成分复杂，以花岗岩为主，胶结物以长石为主，可见其物源为该区域普遍发育的后碰撞花岗岩。对比和什托洛盖盆地与准噶尔盆地不难发现，在露头上，二者均仅发育上三叠统，较之准噶尔盆地，和什托洛盖盆地变形抬升更为强烈，而不发育下、中三叠统。由地震剖面(图1)可以看出，乌尔禾组(P2w)与三叠系底部之间以角度不整合关系接触，强烈的构造运动使得该区域缺失了上乌尔禾组［6］。

该期构造事件对应的另一显著标志体现在准噶尔西北缘地区古生代地层中普遍发育区带性、方位十分稳定的近EW向劈理。代表一期近SN向的区域挤压，该期构造对早期近SN向褶皱构造发生横跨叠加，造成早期SN向褶皱构造以及早期平行于南北构造线方向的花岗岩脉、石英闪长岩脉发生S形或蛇形弯曲，如在柳树沟见到近EW向劈理对近SN向延伸的硅泥质岩层的置换，形成近EW向的无根褶皱，而包络面总体保持原近SN向延伸。因此在不同部位，近EW向的劈理与层理呈不同角度的交切关系，或者造成先期形成的近SN向压性断裂或节理发生EW向扩展而转为正断层或走滑断层性质，产生近SN向的张性断裂-裂隙系统。近EW向的劈理对早期近SN向褶皱置换总体自南向北增强，层理的包络面总体为近SN向或NEE向，而劈理稳定为高角度近EW向。

图1 P2w与T呈不整合接触

该期构造事件还促使了EW向左旋走滑断裂的复活或发育，以达尔布特断裂及克拉玛依断裂带为代表。其中达尔布特断裂带以左旋为主，兼具逆冲性质，这也与该期区域SN向挤压应力场相一致。在野外地质调查中发现，达尔布特断裂带限制了中晚二叠世山间盆地沉积，库吉尔台组(P2-3k)仅出露于柳树沟达尔布特断裂带内，出露范围受达尔布特断裂控制，NW—SE向两侧均被NE向断裂限定，受断裂活动的影响，断陷带中的库吉尔台组(P2-3k)总体呈现出向NW向掀斜的单斜构造，地层倾角呈现出往北西方向逐渐增大趋势，且库吉尔台组(P2-3k)为一套巨厚的冲积扇相-砾质辫状河相砾岩。砾石定向排列恢复的古水流方向(SW—NE向)与达尔布特断裂走向相平行，为达尔布特断裂走滑活动的响应。同时达尔布特断裂左旋错移段拖拽了红山花岗岩体，故而可以明确推断，达尔布特断裂的主体活动时期为二叠纪、三叠纪之交。

2 二叠纪、侏罗纪之交的构造变形标志

早中三叠世，全区构造活动都很微弱，但到了三叠纪末期，发生了三叠纪以来最为强烈的一次构造运动［7］，形成了大范围的三叠系与侏罗系的不整合面。由于研究区三叠纪出露不全，露头尺度上仅见到上三叠统和下侏罗统的不整合。经常可以见到下侏罗统八道湾组(J1b)平行不整合或角度不整合于上三叠统白砾山组(T3b)和小泉沟组(T2-3x)之上。如在铁厂沟东10 km处见到八道湾组(J1b)灰白色底砾岩角度不整合于白砾山组(T3b)灰白色-土黄色泥岩之上。在白砾山南坡，也可以见到八道湾组(J1b)与白砾山组(T3b)呈平行不整合接触关系，二者一起形成褶皱变形。在白砾山西坡，可以见到八道湾组(J1b)覆盖接触于白砾山组(T3b)之上，二者间可以见到清晰的冲刷面。以上三叠纪与侏罗纪之交不整合现象均发育于和什托洛盖盆地中，在准噶尔盆地西北缘也可见到大量的不整合现象，不过相较于和什托洛盖盆地，准噶尔盆地西北缘中的不整合现象多以平行不整合或微角度不整合为主。如在克拉玛依东面的大侏罗沟可见到八道湾组(J1b)灰白色底砾岩平行不整合于小泉沟组(T2-3x)灰色-灰白色泥岩之上。另外，在地震剖面上(图2)，也可以非常明显地见到该期的不整合面;下侏罗统八道湾组出(J1b)削截不整合于三叠系顶部地层之上，而且三叠系发生了较为明显的褶皱变形。综上所述，高角度不整合多出现于和什托洛盖盆地中与准噶尔盆地靠近山前的地段，而其他地段特别是玛湖凹陷等斜坡带以南区域则更多的以平行不整合相接触，这也印证了该期主应力仍然来自于北方。

图2 侏罗系与三叠系角度不整合接触关系

该期构造事件还促使了褶皱和断裂构造的发育，在实地调查中，发现克拉玛依东北的小泉沟组(T2-3x)地层发生了宽缓的褶皱变形，其枢纽走向总体为近EW向，卷入褶皱的岩性以土黄色泥岩夹薄层状细砾岩为主。另外，在小泉沟组(T2-3x)还发现有高角度逆冲断裂的发育，破碎带宽约5 m，破碎带中由呈构造透镜体产出的灰白色粉砂质泥岩、强片理化泥岩和砂岩组成，主破裂在露头尺度上呈弧形弯曲，通过对破碎带中不对称构造透镜体及擦痕的观察可以断定断层为逆断层性质。

3 侏罗纪、白垩纪之交的构造变形标志

早燕山运动在中国西北地区有着广泛的影响，研究区也受该期运动的影响，在晚侏罗世—早白垩世构造应力发生逆转，从早中侏罗世的伸展拉张环境变为挤压环境，发生了强烈的快速挤压隆升，产生了诸多构造变形方面的证据。从野外的观察及裂变径迹资料来看，该期构造运动也分为2个主构造期，分别为中晚侏罗世之交和早白垩世早期。

在不整合构造行迹方面，无论是在准噶尔盆地还是和什托洛盖盆地，都可以见到2期主构造运动产生的不整合标志，通常为白垩系与下覆地层的不整合关系以及上侏罗统与下覆地层之间的角度不整合关系。如在克拉玛依黑油山附近见到齐古组(J3q)角度不整合在小泉沟群(T2-3x)之上，印证了中晚侏罗世之交的这一构造运动。在哈拉阿拉特山东南缘和白碱滩北西山前均可见白垩系吐谷鲁群K1Ta段超覆于早中石炭世之上，而且吐谷鲁群K1Ta段底部为一套分选磨圆极差的粗碎屑沉积，为近缘堆积的产物，反映了早白垩世早期的快速隆升作用。另外，野外地质调查还发现，在和什托洛盖盆地中普遍缺失上侏罗统地层，中侏罗统与白垩系直接以角度不整合接触，但在准噶尔盆西北缘发育上侏罗统，仅上侏罗统齐古组(J3q)与白垩系直接以平行不整合相接触，这也在一定程度说明了该期变形的主应力来自北方，和什托洛盖盆地变形较强，整体处于隆升区，从而缺失上侏罗统，而准噶尔盆地中的变形则较弱。在地震剖面(图3)上也可以清楚见到侏罗系与白垩系之间的平行不整合或者微角度不整合现象。

此次强构造运动改造了之前的地层，使其发生了褶皱变形。如在和什托洛盖盆地中，发现了白垩纪之前的地层普遍发生了褶皱变形，在遥感影像上亦十分清晰，在实地查看发现了侏罗系和三叠系以平行不整合关系接触，该期构造使二者同时发生了变形。

综上所述，该期构造运动的主应力应该来自北方，和什托洛盖盆地的变形较准噶尔盆地更为强烈，在应力作用下，和什托洛盖盆地整体抬升而缺失上侏罗统，并且白垩纪之前的地层普遍发育了较为紧闭的褶皱变形，之后沉积了白垩系，而在准噶尔盆地中，侏罗系变形较弱，仅形成宽缓的褶皱变形，之后沉积了上侏罗统。

图3 白垩纪与石英系及侏罗系角度不整合接触

4 晚白垩世末期开始形成的构造变形标志

受晚白垩世时期冈底斯地块与拉萨地块发生碰撞的影响［8］，准噶尔西北缘地区从晚白垩世末期开始经历新一期的挤压变形阶段。由于缺失上白垩统，该期运动的构造形迹匮乏，但从野外地质调查资料来看，该期构造运动以垂向抬升为主，水平变形微弱。如研究区的白垩系普遍未变形，产状近水平，但该期构造致使准噶尔西北缘大部分地区发生了抬升，使其中的某些地层遭受了剥蚀，如在白杨河东西两岸均发育有不整合现象，见到八道湾组(J1b)与塔西河组(N1t)呈平行不整合接触，塔西河组灰白色圆砾岩直接覆盖于八道湾组灰白-土黄色泥岩之上，二者间缺失了上侏罗统及白垩系，虽然不能直接断定上侏罗统及白垩系均由该期构造运动的抬升而剥蚀的，但起码该期构造运动造成了白垩系的剥蚀。二者的平行不整合接触也从另一方面说明了该期构造运动变形较弱，仅导致了局部地段的抬升。

受中新世以来印度板块拼合与欧亚板块南缘远程效应的影响，新构造运动的改造在研究区形成了许多标志，如和什托洛盖盆地中白垩系受到掀斜影响而完全遭受剥蚀，仅在哈拉阿拉特山附近部分出露。而且哈拉阿拉特山受此次近SN向挤压构造作用的影响又一次重新抬升，呈现重新分割和什托洛盖盆地和准噶尔盆地的趋势。新构造运动还造成了基底地层的上隆，如白砾山底辟上隆，造成了侏罗系围绕白砾山向外倾斜。但无论是白砾山的底辟上隆还是哈拉阿拉特山的重新隆升，其幅度远没有准噶尔盆地南缘北天山在晚新生代的快速隆升幅度大，这印证了中亚造山带受喜马拉雅碰撞与青藏高原隆升的影响，越向北扩展，强度越弱。

新构造运动造成了新近系与第四系的角度不整合接触及新近系的褶皱变形，如在铁厂沟西2 km河边见到新近系塔西河组(N1t)发生了宽缓的褶皱变形，之后被第四系覆盖，二者以角度不整合相接处。在白杨河附近，见到塔西河组(N1t)呈高角度产出，与第四系呈角度不整合接触。该期构造运动的多幕性也促使了断裂发育的多期性，在白杨河西岸塔西河组(N1t)见到了3期发育的断层:第1期断层面F1产状为266°∠76°，指示断层性质为右行逆冲;第2期断层面F2产状为31°∠87°，正阶步和反阶步均发育，正阶步指示早期右行逆冲性质，反阶步指示晚期左行正断性质，这一晚期的反阶步也印证了2期构造幕之间的短暂伸展拉张环境;第3期断层面F3呈铲式产出，切过前2期断层面，断层面产状为145°∠52°，断层带宽约5～10 cm，带内构造透镜体指示为逆冲性质。

综上所述，该时期准噶尔西北缘地区受到了欧亚板块南缘各地体向北贴合的远程效应的影响发生了一系列构造变形，可能由于应力源是脉冲式的，因此，在该期变形中见到了自始新世之后数期拉张伸展与构造挤压交替的过程。

5 结论

(1)二叠纪末期—早三叠世是快速挤压隆升造山阶段。随着西伯利亚板块向南挤压以及哈萨克斯坦板块向东运动，准噶尔西北缘地区结束了晚石炭世—二叠纪的后碰撞伸展环境，构造属性转化为SN—SSE向的挤压环境，以发育单剪走滑运动为主，走滑运动的分量造成了扎伊尔山—哈拉阿拉特山和齐吾尔喀叶尔山—谢米斯台山的隆升，基本形成了现今的盆山地貌格局，相应的准噶尔盆地性质也转为前陆挤压盆地。

(2)三叠纪、侏罗纪之交的构造变形事件。相较二叠纪末期的构造变形事件，该期构造变形强度较弱，但仍然导致了三叠纪地层褶皱变形及不整合面的发育，大量逆冲断层的发育也印证了该期构造变形事件的存在。

(3)侏罗纪、白垩纪之交的快速挤压变形阶段。在晚侏罗世—早白垩世，受欧亚板块南缘拉萨地块的拼合影响，研究区再次发生了挤压缩短抬升，致使和什托洛盖盆地中的上侏罗统缺失，下中侏罗统发生了褶皱变形而遭受剥蚀。准噶尔盆地西北缘受其影响，上侏罗统也发生了抬升剥蚀，普遍发育了上侏罗统地层与下白垩统地层的角度不整合关系，这时准噶尔盆地的性质应归属于前陆盆地，这一挤压变形事件被众多的侏罗纪地层褶皱变形、不整合面的发育所记录。

(4)白垩纪末期以来持续挤压变形阶段。受晚白垩世冈底斯地块与拉萨地块发生碰撞的影响，研究区从白垩纪末期以来构造属性发生了逆转，开始转变为挤压环境，但该期构造变形的强度不大，以垂向运动为主。严格来讲，白垩纪末期之后的构造变形分为2个主要阶段，古近纪阶段主要是受冈底斯地块与拉萨地块发生碰撞的影响，而新近纪以来的新构造运动受中新世印度板块向北与欧亚板块碰撞的远程效应的影响。大量不整合面、褶皱的发育以及逆冲断裂都记录到了该期的变形作用。

［1］方世虎，郭召杰，张志诚，等.准噶尔盆地中生代演化的地层学和沉积学证据［J］.高校地质学报，2004(4):554-561.

［2］李 玮.准噶尔西北缘造山带中生代盆地形成机制及构造演化［D］.西安:西北大学，2007.

［3］赵 白.准噶尔盆地的形成与演化［J］.新疆石油地质，1992(3):191-196.

［4］刘 华，陈建平.准噶尔盆地乌夏逆冲断裂带三叠纪—侏罗纪构造控扇规律及时空演化［J］.大地构造与成矿，2010，34(2):204-215.

［5］徐 新，陈 川，丁天府，等.准噶尔西北缘早侏罗世玄武岩的发现及地质意义［J］.新疆地质，2008，26(1):9-16.

［6］刘 政.准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山推覆构造形成演化与构造建模［D］.北京:中国地质大学，2012.

［7］邱贻博，查 明，李 振，等.准噶尔盆地乌夏断裂带构造活动特征［J］.新疆石油地质，2007，28(1):11-14.

［8］孟家峰，郭召杰，方世虎.准噶尔盆地西北缘冲断构造新解［J］.地学前缘，2009，16(3):171-180.