林 樂

(新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，新疆 烏魯木齊 830013)

文中在收集前任資料的基礎(chǔ)上、結(jié)合在野外的觀察等研究分析，對巴里坤馬善薩伊-下澇壩鄉(xiāng)京伊什克蘇-索爾巴斯陶一帶下石炭統(tǒng)黑山頭組眼石組合、生物面貌、上下層的接觸關(guān)系、沉積相沉積環(huán)境等特征，并對其中的火山巖部分應(yīng)用巖石化學分析方法探討其構(gòu)造環(huán)境，論述地層沉積環(huán)境和大地構(gòu)造背景。

1 分布概況及接觸關(guān)系

該組地層主要分布于新疆1∶25萬三道嶺圖幅中部與北部地區(qū)，巴里坤塔格北緣斷裂主要分布于該組地層的南側(cè)區(qū)域上（圖1）。以長條狀特征分布于紅井子斷裂北側(cè)區(qū)域上，形成背斜特征，七角井大向斜外圍主要出露于紅井子斷裂的南側(cè)區(qū)域上，展布特點呈現(xiàn)弧形特征，具有非常大的面積，并延伸向東側(cè)的方向，巖體侵入作用對地層起著重要的破壞作用，同時覆蓋較厚的第四系地層，零星的出露于巴里坤谷地，具有非常小的面積[1，2]。

圖1 研究區(qū)地層區(qū)劃圖

小夾山周圍的黑山頭組呈不整合的角度和下伏地層D1d進行接觸，札勒格孜庫都克組（薩爾喬克）呈斷層或不整合的角度接觸下伏的02-3w與O3m，黑山頭組呈整合接觸狀態(tài)與下伏D3kg進行接觸，主要分布于克什克涅巴斯陶（下澇壩）周圍，其他下伏地層多呈斷層接觸狀態(tài)與圖幅內(nèi)黑山組進行接觸，姜巴斯套組呈平行不整合的狀態(tài)與其上部進行接觸，三塘湖組（下二疊統(tǒng)）與柳樹溝組（石炭統(tǒng)）呈不整合的角度覆蓋局部地段的上策，剩下的均表現(xiàn)為斷層接觸狀態(tài)。

2 巖石地層單位劃分與命名

此地層主要是指火山碎屑巖沉積與正常陸源碎屑巖不整合接觸的上覆姜巴斯套組，中酸性火山巖夾于上側(cè)位置，凝灰砂巖以及鈣質(zhì)凝灰砂巖和火山灰凝巖與泥質(zhì)粉砂巖和硅質(zhì)粉砂巖和鈣質(zhì)砂巖（灰黑灰綠色淺灰色等）是其主要的巖性特征。安山玢巖與石英斑巖有時分布于上部[3-5]。

該組地層在前人進行七角井幅1：20萬區(qū)調(diào)過程中，劃分為大南湖組（中泥盆統(tǒng)）和雅滿蘇組（下石炭統(tǒng)），區(qū)內(nèi)1993年1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中，新疆地礦局第二區(qū)調(diào)隊將此組地層歸為托斯巴斯陶組（下石炭統(tǒng)）。然而在1999年新疆維吾爾自治區(qū)巖石地層，又廢棄掉該組名。此次研究測定，通過對比該區(qū)的巖石與生物地層，將該地層單位劃分為黑山頭組（C1h）。

3 巖石學特征

經(jīng)此次研究調(diào)查分析，火山巖與火山碎屑沉積巖和正常碎屑巖組成的一套巖石組合為該組地層，玄武巖和安山巖與碳質(zhì)粉砂巖和沉凝灰?guī)r與凝灰質(zhì)巖屑砂巖等是其主要的言行特征。依照地層巖性以及古生物和沉積建造等特點，能夠進行兩個段之分：一套為火山角礫巖與碳質(zhì)粉砂巖和以及沉凝灰?guī)r與凝灰質(zhì)砂巖和少量的灰?guī)r透鏡體與玄武巖等組成的巖性組合；泥質(zhì)粉砂巖和砂礫巖以及集塊巖和火山角礫巖與玄武巖等共同組成第二巖性組合特點?，F(xiàn)將巖石特征分述如下：

長石巖屑砂巖：其支撐主要為顆粒，并呈線狀特點進行顆粒間接觸，分布非常均勻的碎屑。具有非常好的分選性，為一般的磨圓度水平，達到85%的碎屑含量，黑云母以及巖屑和石英斜長石和少量的綠簾石和綠泥石等是其主要的組成成分，安山巖與凝灰?guī)r和泥硅質(zhì)巖（少量）是其巖屑的主要成分，黑云母在其中具有非常突出的變形特點，在呈撓曲狀硬度較高的碎屑間分布，次園狀以及次棱狀的石英與長石在碎屑間分布，成因為火山碎屑類型。

細砂巖：其支撐主要為顆粒，線狀特點與顆粒間接觸，其組成主要為碎屑與填隙物為其主要組成，達到80%的碎屑量，巖屑以及石英和長石和火山落入物（少量）共同組成。碎屑呈現(xiàn)均勻的分布特征，一般磨圓與分選，次園狀與次棱角狀多見，英安巖是其主要組成，硅質(zhì)巖與泥質(zhì)巖和霏細巖相對較少，分不少量的安山巖與石英巖。

粉砂巖：主要支撐為顆粒和雜基，顆粒間呈現(xiàn)無接觸與接觸特點，呈現(xiàn)均勻的碎屑分布特點，此棱角狀在巖屑中多見，棱角狀分布較少，石英以及凝灰?guī)r和長石等是其主要的成分。

沉凝灰?guī)r：陸源碎屑以及火山碎屑是其重要組成，長英質(zhì)礦物（重結(jié)晶）火山灰是火山碎屑的主要組成，表現(xiàn)為嵌狀特點，呈現(xiàn)均勻的分布特點。雞骨狀與不規(guī)則狀是玻屑的主要特點。泥質(zhì)巖屑以及石英和霏細巖屑與英安巖屑與斜長石等是陸源碎屑的主要組成，安山巖巖屑以及硅質(zhì)巖屑分布較少。

通過這些可以看出：①火山巖是物源區(qū)的主要母巖。②具有較高的巖屑含量，表現(xiàn)為棱角狀和次棱角狀，顯示成熟低的成分結(jié)構(gòu)特點，顯示出不徹底的風化作用以及未進行遠處搬運和過快堆積的特點。③分布較少的雜基含量，顯示具有較強的沉積區(qū)水動力特點，非常突出的淘洗特征。

4 時代討論

在對區(qū)內(nèi)進行1∶5萬區(qū)調(diào)過程中，將大量的植物化石以及腹足、腕足等植物化石進行采集，與阿克沙克組、黑山頭組的生物化石組合進行對比，維憲期（早石炭世）是其主要的時代。通過對沉積巖內(nèi)大量的動物化石和古生物化石進行調(diào)查，全面分析認為區(qū)內(nèi)含古生物化石的巖性組合（下石炭統(tǒng)地層）和黑山頭組非常類似，因此將黑山頭組將托斯巴斯陶組進行替代，早石炭世中期是其主要的時代。

5 形成環(huán)境分析

泥灰質(zhì)粉-細砂巖和泥質(zhì)粉砂巖共同組成該組地層的第一段，細碎屑巖是其主要的特點?；鹕綆r在第二段不斷增多，發(fā)現(xiàn)粗碎屑巖的粗砂巖和礫巖等，海相動物化石在第一段中大量分布，具有保存完好的生物介殼類化石，提示淺海陸棚環(huán)境是其主要特點。蘆木屬植物在第二段中大量出現(xiàn)，認為此時出現(xiàn)水體變淺不斷增強的濱海環(huán)境，火山活動在此也不斷增強。綜合分析海相環(huán)境是黑山頭組的主要環(huán)境特點，海退環(huán)境自底部向頂部不斷出現(xiàn)，淺?！鸀I海，總體沉積環(huán)境為濱淺海環(huán)境。