西准哈拉阿拉特山一带阿腊德依克赛组层序、化石组合及沉积环境

彭湘萍，李永军，李卫东，向坤鹏，李甘雨，李钊(.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，新疆 乌鲁木齐 80000；.长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 70054；.新疆维吾尔自治区国土资源厅，新疆 乌鲁木齐 8000)

西准哈拉阿拉特山一带阿腊德依克赛组层序、化石组合及沉积环境

彭湘萍1，李永军2，李卫东3，向坤鹏2，李甘雨2，李钊2
(1.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，新疆 乌鲁木齐 830000；2.长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 710054；3.新疆维吾尔自治区国土资源厅，新疆 乌鲁木齐 830002)

阿腊德依克赛组是北疆北准噶尔地层分区玛依力山地层小区晚石炭世最顶部一个组级岩石地层单位，出露于乌尔禾北东的哈拉阿拉特山一带。新近地质调查证实，阿腊德依克赛组并非前人所述的南倾单斜层，粒序层理、层理、层面等构造证实本组总体为一北倾的正常层序，时代为晚石炭世卡西莫夫期。

西准噶尔；阿腊德依克赛组；层型剖面；沉积环境

阿腊德依克赛组最早由中国科学院南京地质古生物研究所王玉静等命名[1]，是北疆北准噶尔地层分区玛依力山地层小区晚石炭世最顶部一个组级岩石地层单位[2]，出露于乌尔禾北东的哈拉阿拉特山一带，其产出受NE向达尔布特区域性断裂控制。阿腊德依克赛组整体南倾，整合于哈拉阿拉特组之上，时代为晚石炭世(图1-a)[1]。该组经吴乃元在《新疆古生界》(下)介绍[3]，《新疆维吾尔自治区岩石地层》等沿用至今[2]。

近年，笔者等在“新疆西准噶尔玛依塔巴克等四幅1∶5万区域地质调查”项目中，在前人所述层型剖面附近，选择出露最佳位置重新测制剖面，并进行1∶5万区域地质填图(图1-b)，除采获化石属种与王玉静等资料基本相同外，剖面调查和地质填图证实，剖面区的阿腊德依克赛组并非前人所述的南倾产出，而是总体北倾，并与其南哈拉阿拉特组构成整体向北的单斜层序，同样，作者及新疆第一区域地质调查队等调查证实，王玉静等文章中所描述的哈拉阿拉特组，整个层序和产状与1∶20万乌尔禾幅地质图及新近完成的1∶5万区域地质图中的产状刚好相反[4-5]。作为一个层型剖面，有必要展示最新资料，阐述清楚该组的产出、分布、层序、时代等最基本地质特征，更新岩石地层单位资料，服务地质工作者。

图1　西准噶尔哈拉阿拉特山一带地质图Fig.1 The geological map of Halaalate Mountain

1　剖面列述

剖面及地质填图证实，阿腊德依克赛组北部(顶部)与下石炭统希贝库拉斯组呈断层接触，南被下二叠统佳木河组角度不整合覆盖(图2)。地层出露厚度大于902.8 m，列述如下：

(被下二叠统佳木河组角度不整合超覆)未见底

2　地层层序

王玉静等所述原阿腊德依克赛组(未提供剖面图)[1]，据剖面列述信息可确认该组为南倾单斜层。本次实测剖面及区域地质填图证实，阿腊德依克赛组中层理、层面等构造发育，产状易识别，可确认整体为倾向NW的单斜地层(图2-d)，层理产状为295° ~330°∠50°~60°。该组中下部常见岩石组合由细砂岩-泥质粉砂岩-粉砂质泥岩组成(泥质粉砂岩和粉砂质泥岩中劈理化相对强烈)，自下而上沉积物粒度显示由粗变细的正常层序特征。细砂岩和凝灰质砂岩中的递变层理、粒序层理、冲刷层面构造等示顶底沉积标志及该组上部层位砂岩中发育的斜层理、小型交错层理均指示层序正常，未发生地层倒转(图2)。此外，实测剖面第12层由火山角砾岩-角砾凝灰岩-火山熔岩组成两个明显的火山喷发旋回，每个旋回从南到北粒度由粗变细，指示地层层序正常，未发生倒转，阿腊德依克赛组向北应层序变新。

3　化石群落及地层时代

3.1化石埋藏特征

据成因可将化石分为原地埋藏化石和异地埋藏化石。其中，原地埋藏化石由生物体在未经搬运或近距离搬运后快速掩埋形成，具标定地层时代和指示沉积环境的重要意义。野外露头上化石的产出状态是甑别原地埋藏化石的关键，也是确定地层时代并对沉积环境做出合理解释的前提。实测剖面中发现的化石以腕足和珊瑚为主，少量苔藓虫、双壳和腹足化石。化石层位稳定，沿走向延伸超过1 km。腕足化石主要产于土黄色泥质砂岩和钙质泥岩中，在凝灰质细砂岩中也有少量产出；露头上腕足化石个体大小不一，指示生物自幼年至老年期个体形态的变化特征。化石形态保存完整，无明显磨损痕迹，纹饰清晰可见(图3-a，b)，化石喙部向下，化石个体保存了原来生活的位置和方向(图3-c)；在泥质砂岩中见少量双壳(图3-d)、螺(图3-e)、苔藓虫与腕足化石共生，化石形态完整，边角无明显磨损，整体平行地层层面排布，局部可见生物遗迹。珊瑚化石主要产于浅灰白色生物碎屑灰岩中，化石形态完整，整体保留了原始生活状态(图3-f，g)。化石的保存状态、共生关系确认为原地埋藏形成，能代表化石群的原始生活环境。

图2　阿腊德伊克赛组剖面与沉积构造特征Fig.2 The section and sedimentary structure feature of Aladeyikesai Formation

3.2化石种属及地层时代

剖面中发现以腕足和珊瑚化石为主的化石群，其中腕足化石Linoproductus cora.壳体较大，呈三角形，主要见于早石炭—早二叠世，在上石炭统石钱滩组中常见；Athyris circularis.主要出现于晚石炭世，在上石炭统沙泉子组中较常见；Neospirifer fasciger.主要出现于晚石炭世，在准噶尔地区上石炭统石钱滩组、祁家沟组均有发现；Stratigera sp.在早、晚石炭世均有发现；Schizophoria striatula.主要出现于晚泥盆世。珊瑚化石Cystodendropora xinjiangensis Wang在露头中呈礁状，其复体呈圆柱状，保存完整，具代表性，常产出于上石炭统卡西莫夫阶中，在石钱滩组和祁家沟组中较为常见(图3-h，i)；Bradyphyllum cf.belliostatum Grabau单体呈阔锥状，主要见于上石炭统石钱滩组，也是和布克河组的代表性种属；Roemeriporella junggarensis Wang(图3-j) 和Syringaxonoides cf.xinjiangense Zeng(图3-k，l)都是上石炭统卡西莫夫阶的常见分子，在东准噶尔石钱滩组有少量发现；Litophyllum minor Wang呈复体块状，个体较小(图3-m，n)，在鄯善县阿奇山地区下石炭统野云沟组较为常见；Zaphrentites sp.常出现于晚石炭世，也是西准噶尔地区下石炭统那林卡拉组的代表性种属之一(图3-o)[6]。此外，还发现少量与腕足、珊瑚化石共生的腹足化石Leptomphalus sp.，该属在亚洲、欧洲及北美均有广泛分布，主要出现于石炭—二叠纪。

阿腊德依克赛组化石群形成于晚石炭世卡西莫夫期，化石的共生关系及埋藏特征指示其为原地埋藏形成，其时代能代表阿腊德依克赛组的形成时代。同时，项目组获得该组火山岩锆石U-Pb年龄为(303.8±2.4)Ma[7]，与化石群形成时代吻合。

4　沉积环境意义

相对于单一种属化石的研究而言，不同种属化石组成的化石群在地层柱上的分布特征更能全面、系统地反映沉积时的生物组合面貌。实测剖面中据岩石组合、沉积旋回及化石组合特征，详细划分了阿腊德依克赛组沉积环境(图4)。

图3　阿腊德伊克赛组典型化石特征Fig.3 The typical fossil feature of Aladeyikesai Formation

剖面1~3层 岩性以粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主，少量含砾砂岩、细砂岩、凝灰质细砂岩和灰岩。自下而上，碎屑物质粒度逐渐变细。含砾砂岩和细砂岩中主要沉积构造有粒序层理、小型交错层理、冲刷层理和水平层理，局部粉砂质泥岩和泥质粉砂岩中见平行层理、微波状层理，显示波浪对沉积作用具较强影响。第3层内化石种属相对较少且丰度较低，其组成以腕足化石为主，代表种属有Schizophoria striatula.和Stratigera sp.；少量珊瑚化石Zaphrentites sp.和Syringaxonoides cf.xinjiangense Zeng。整体代表了临滨-过渡带环境下的产物。

剖面4~6层 岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹中-薄层凝灰质砂岩，顶部较多砂岩和含砾长石岩屑砂岩。从底到顶碎屑物粒度由细变粗。第6层下部水平层理较发育，上部可见波状层理和平行层理。在该层上部除珊瑚和腕足化石外，还发现少量腹足化石，丰度较低，多数化石种属与第3层中一致。代表性腕足化石有：Brachythyrina pingusiformis和Neospirifer fasciger.；珊瑚化石Bradyphyllum cf.belliostatum Grabau。结合该段层理、层序特征认为该段沉积环境自临滨向过渡带转变，主体属过渡带环境。

剖面7~11层 岩性以砂岩、凝灰质砂岩为主，少量泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，垂向上碎屑粒度逐渐变粗，主要发育的沉积构造有微波状层理、小型斜层理、水平层理等，上部交错层理、冲刷层理较常见，显示水动力较强，沉积明显受波浪作用影响。化石在8~10层中分布基本连续，化石群整体呈种属多、丰度高的特征，腕足和珊瑚较为繁盛。腕足化石中Linoproductus sp.较繁盛，丰度较高，其形态功能特征反映了对动荡水体的软基底的适应。Echinoconchus sp.属适应软底生活的类型[8]；Buxtonia scabriculus是晚石炭世早期浅海不稳定环境、砂泥底腕足群落的优势种，生活时以肉茎或茎丝附着于硬底或其它贝壳、海百合茎和植物茎杆上[1]。第9层中珊瑚化石多与苔藓虫化石共生，常见Cystodendropora xinjiangensis Wang和 Litophyllum minor Wang，其中，Cystodendropora xinjiangensis Wang极具代表性，呈礁状，是典型温暖浅海的产物[9]。Brad yphyllum cf.belliostatum Grabau和Syringaxonoidescf.xinjiangense Zeng，多与海水中含泥沙、水体浑浊有关。该化石群中大部分腕足化石与华北地台腕足动物群落化石种属一致[4]。据岩石组合、基本层序和层理层面构造综合分析认为该段形成于临滨-前滨环境。顶部由两个火山喷发旋回组成，每个旋回自下而上依次为玄武安山质火山角砾岩、角砾凝灰岩、玄武安山岩，火山间歇期沉积了少量凝灰质砂岩和砂岩夹层。

图4　阿腊德依克赛组综合柱状图Fig.4 Generalized columnar section of Aladeyikesai Formation

5　结论

(1)重测阿腊德依克赛组层型剖面，据地层产状、层理层面构造及火山岩层序等厘定了阿腊德依克赛组层序，结果显示阿腊德依克赛组未发生地层倒转，向北地层逐渐变新。

(2)剖面中发现了以腕足和珊瑚为代表的化石群，化石产出状态和共生关系均指示为原地埋藏形成，化石群形成时代为晚石炭世卡西莫夫期，代表阿腊德依克赛组的形成时代；据岩石组合、常见构造与化石资料综合分析认为阿腊德依克赛组整体形成于滨海环境。

[1]王玉净,金玉玕,江纳言.论哈拉阿拉特组的时代及古环境特征[J].地层学杂志,1987,11(1):53-57．

[2]蔡土赐.新疆维吾尔自治区岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社, 1999．

[3]新疆地质矿产局地质矿产研究所,新疆地质矿产局第一区调大队．新疆古生界(新疆地层总结之二)(上、下)[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,1991．

[4]李甘雨,李永军,王冉,等.西准噶尔哈拉阿拉特组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄[J].西北地质,2015,48(3):12-21．

[5]李甘雨,李永军,向坤鹏,等.西准噶尔哈拉阿拉特组的重新厘定及区域对比[J].地层学杂志,2016,40(1):467-475．

[6]吴乃元,王明倩.新疆北部石炭系地层层序和其化石组合特征[J].新疆地质,1983,1(2):17-31．

[7]向坤鹏,李永军,李钊,等.新疆西准噶尔哈拉阿拉特山火山岩LA ICPMS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及意义[J].地质学报,2015,89(5): 843-855．

[8]范炳恒,沈树忠.华北地台石炭纪至早二叠世腕足动物古生态研究[J].长春地质学院学报,1996,26(3):248-254．

[9]王治平,冯庆来.新疆准噶尔石钱滩组的生物群沉积环境及生物区系特征[J].地球科学,1992,17(3):281-288．

The Stratigraphic Sequence,Fossil Assemblage and Sedimentary Environment of Aladeyikesai Formation in Hala’alate Mountain,West Junggar

Peng Xiangping1,Li Yongjun2,Li Weidong3,Xiang Kunpeng2,Li Ganyu2,Li Zhao2
(1.Bureau of Geology and Mineral Resources Development of Xinjiang,Urumqi,Xinjiang,830000,China; 2.School of Earth Science and Resources,Chang'an University,Xi'an,Shaanxi,710054,China; 3.Xinjiang Department of Land and Resources,Urumqi,Xinjiang,830002,China)

Aladeyikesai Formation,belonging to Mayili Mountains stratomicroregion of North Junggar stratosubregion, which located in Hala’alate Mountain,West Junggar,is the most top lithostratigraphic unit in Late Carboniferous.Based on the new data and progresses gained in recent studies,Aladeyikesai Formation is a dipping-north rather than the dipping-south monocline by the researchers’reported,it confirmed by graded bedding,stratification and bedding plane. Moreover,its geological age is the Late Carboniferous Kasimovian.This study provided the latest information to expound clearly the most basic geological characteristics of Aladeyikesai Formation,such as occurrence form,distribution, stratigraphic sequence,geological age and so on.Meanwhile,we update the lithostratigraphic unit information of Aladeyikesai Formation.

West Junggar;Aladeyikesai Formation;Stratotype section;Sedimentary environment

1000-8845(2016)03-297-05

P534.44；Q915.816

A

项目资助：中国地质调查局项目地质矿产调查评价专项（1212011220619）资助

2014-12-08;

2016-01-18;作者E-mail:dkcpxp@sohu.com

彭湘萍（1968-），女，湖南平江人，1990年毕业于吉林大学地质矿产专业，主要从事区域地质调查工作

李永军，男，长安大学教授，E-mail:yongjunl@chd.edu.cn