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新疆吉木萨尔县泉子街车师古道地质遗迹资源类型、 特征及形成等研究

孙韶栋

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队,新疆哈密,839000

摘要: 研究区位于新疆吉木萨尔县泉子街,按照国土资源部《地质遗迹调查规范(DZ/T0303-2017)》,其涵盖了3大类8类13亚类。
关键词: 吉木萨尔县泉子街;基础地质;地貌景观;地质灾害;地层剖面;重要化石产地
DOI:10.12721/ccn.2022.157090
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1.区域背景

1.1地层

研究区地处博格达山东段,出露的主要地层单元有晚石炭世柳树沟组、祁家沟组、晚二叠世芦草沟组、泉子街组、梧桐沟组,晚二叠世-早三叠世锅底坑组,早三叠世韭菜园子组,中-晚三叠世克拉玛依组,上新世独山子组及晚更世新疆群。

1.2岩浆岩

研究区内未见有侵入岩。

1.3构造

研究区地处乌鲁木齐中新生代坳陷北部吉木萨尔南逆冲推覆构造的前缘部分,北接吉木萨尔新生代坳陷,南邻泉子街新生代坳陷,整体呈略向北东凸出的弧形展布形态。

2.地质遗迹类型及特征

2.1地质遗迹类型

参照《地质遗迹调查规范》(DZ/T0303-2017)的地质遗迹分类方案,研究区内主要的地质遗迹分为3大类8类13亚类43处地质遗迹资源点。

2.2地质遗迹特征

2.2.1地层剖面

北天山地区二叠-三叠系界线

二叠—三叠系层型界线的划分是世界地层学中的关键问题之一,为此,国际地质联合会地层委员会,专门设立了二叠—三叠系的专题研究,其中心工作,就是确定二叠-三叠系界线的剖面和点位,即Global Stratotype Section and Point,简称GSSP,把它作为全球标准,俗称“金钉子”。

1935年袁复礼发表了以三台大龙口剖面为基础而建立的二叠系与三叠系的层序系统,1956年又补充了化石资料,修改了大龙口层与东红山层的划分,厘定了各层的地质时代,再次发表。袁氏等的一系列地层和生物化石(尤其是脊椎动物化石)的研究成果,对目前研究研究区二叠系与三叠系的划分、对比及其界线仍具重要意义。

二叠系-三叠系界线剖面之所以备受关注,是由于地质历史上的这一段,发生了“海上无脊椎动物的绝灭事件”。

大龙口陆相二叠系与三叠系界线剖面,是继浙江长兴县煤山海相地层剖面之后,世界地质学上的陆相二叠系与三叠系“金钉子”界线剖面最理想的候选点之一。

2.2.2构造剖面

褶皱与变形

泉子街组褶皱

遗迹点可观察到一个向斜和一个背斜,地层受构造挤压应力影响变形较大,岩石组成为灰-灰绿色薄层状粉砂岩,夹部分黄色砂岩薄层,层厚5-10厘米。该褶皱组成地层为上二叠统泉子街组粉砂岩。

2.2.3重要化石产地

根据新疆古生物遗迹划为分原则,将研究区的古生物化石划分为:古植物遗迹、古无脊椎动物遗迹和古脊椎动物遗迹三类。

古植物遗迹

研究区前人在调查大龙口二叠系—三叠系剖面时,系统采集了大量的植物化石。经初步研究计属有29属54种,其中有6个新种。下部的下仓房沟植物群属安哥拉植物晚期组合,标本产于上二叠统泉子街、锅底坑组、梧桐沟组;上部的小泉沟植物群,化石采集于克拉玛依组、黄山街组与郝家沟组;而中间的上仓房沟群植物化石罕见(韭菜园组、烧房沟组)。

2.2.4岩土体地貌

小西沟砂岩峭壁

该遗迹点可见由砂岩沉积形成的峭壁景观,峭壁高40米左右,长300米左右,近南北向展布,厚100米左右。组成该景观的岩性主要为三叠系下统韭菜园子组(T1j)的砂岩、粉砂岩。岩石节理发育,可见大量小型“X”节理,由于风化作用的影响,节理面较为光滑。峭壁顶部有大量植被,底部为一条季节性河流、河流顺着峭壁延伸方向延伸,水质较好,河宽5-8米。

2.2.5水体地貌

研究区内水体地貌以河流、湿地、瀑布及水库景观为主,不同的景观与地形地貌、气候环境及地质构造部位有关。

小东沟东侧河流景观带

点处为河流景观带,景观优美,河流走向280°,向东延伸4千米,向西延伸较长,河谷宽05-0.7米,河流流速1.5立方米/秒,河床比降中等,最大水深1.5-2米,河流弯道较多,水流清澈,水质较好,河两岸地层岩性主要为浅黄色砂岩,地层层理清晰,产状为176°∠53°,河流走向与地层走向基本一致,河流两岸植被发育,主要为芨芨草,植被不高,高度约0.3-1.5米,植被株距0.4-2米。

湿地-沼泽

吉木萨尔县内大大小小湿地共有40多余处,总面积达41000亩。这些分布在平原和山区的湿地对改善周边生态玩意、维护生态平衡起到了不可替代的作用。经实地踏勘,桦树园子湿地公园距泉子街镇以西4千米处,该湿地占地面积约2235亩,湿地公园内主要以桦树为主,其次是白杨林和榆树。

2.2.6构造地貌

渭户沟峡谷

峡谷两侧峭壁出露地层为晚石炭祁家沟组的中性-中酸性火山碎屑岩,耐风化能力强,地形较陡,峡谷谷底宽约20-60m, 峡谷整体宽20-200米,峡谷两侧高山海拔为1860-2500m,高程变化达到600米以上,海拔高差大,两侧陡峭,坡度为50-60度。峡谷一侧见大量松树,在峡谷入口处见巨型岩石,看似为一道天然的屏障,岩性为灰绿色中性火山碎屑岩,火山碎屑岩中见大量火山角砾,直径约2-5mm。

3.地质遗迹资源评价

研究区内的地质遗迹资源具有较好的美学观赏价值和很高的科研价值,古生物化石具有重要的科学价值,是研究地质学的好教材,众多的河谷、峡谷形成的美丽风景以及碎屑岩地貌形成的各种象形石对于旅游业来说,是一个独特而有吸引力的宝贵资源,还有大大小小的湿地公园有待进一步开发保护。通过地质遗迹调查并建立地质公园,开展地质遗迹保护和科学研究,将吸引更多游人,促进当地旅游业的发展。

4.地质遗迹成因初探

地质遗迹是在地球演化的漫长地质历史时期,由于各种内外动力地质作用形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。研究区位于博格达山缘北麓,地质遗迹以中生代古生物化石遗迹和典型的产化石地层剖面遗迹为主,次为中生代地层形成的地貌景观遗迹等,地质遗迹形成演化与准噶盆地沉积演化密切相关。因此,重点讨论中生代博格达晚古生带裂陷盆地及岩相古地理格局、地质环境演化和二叠—三叠系生物演化特征。

博格达晚古生带裂陷盆地是镶嵌在天山褶皱带内的大型山前盆地,自二叠纪盆地以来,遭受多期构造运动的叠加改造,经历了复杂的、多旋回的沉积、构造演化历史,堆积了巨厚的沉积序列,其中以陆源碎屑岩占绝对优势。石炭纪及早二叠世早期,博格达晚古生带裂陷盆地及附近相邻地区接受了火山岩、碎屑岩及碳酸盐岩沉积,当时其还未形成独立的盆地。之后,研究区逐渐演变为一个独立的沉积盆地,沉积环境逐渐从海相过渡到河流及湖泊相。从晚二叠世到第三纪末接受了厚近万米的陆源碎屑沉积,上二叠统及中新生界沉积序列发育齐全。

二叠纪以来,研究区遭受多期构造运动的叠加改造,经历了复杂的、多旋回的沉积、构造演化历史,堆积了巨厚的沉积序列,形成了地层间的若干不整合接触关系,在每一旋回序列中,垂向沉积相序都大体上发育着冲积扇-河流-湖泊-沼泽相的序列。从晚二叠世到第三纪末接受了米的陆源碎屑沉积,上二叠统及中新生界沉积序列发育齐全。