吉尔吉斯斯坦地质

吉尔吉斯斯坦境内地质构造的一个显著特点,是组成其地质基底的岩石可划分为两个大型岩石组合:中生代以前岩石组合和中生代—新生代岩石组合。前者由不同相带的沉积岩、岩浆岩和变质岩组成,构造变形强烈,内部结构十分复杂。后者则主要由变形较弱、未经变质作用、以陆相沉积碎屑岩层为主的岩石组成。

下部岩石组合构成天山山系的众多山脉,而中生代—新生代沉积物则充填于山间盆地中。只有费尔干纳山脉和阿赖山脉主要由上部岩石组合组成。

A. 中生代以前构造层

由于下部岩石组合分布区之间在地质构造上存在显著差异,因此在天山总体构造中划分出五个大型构造单元:

  • 北天山;

  • 中天山;

  • 南天山;

  • 北帕米尔;

  • 塔里木地台北缘。

通常还将北天山中的塔拉斯地区单独划分出来,因为该地区的地质构造与邻近地区明显不同。上述各地区之间的共同点较少,因此下面分别对各地区进行简要的地质特征描述。

北天山

北天山褶皱系占据吉尔吉斯斯坦北部地区,包括吉尔吉斯山脉、塔拉斯山脉、苏萨梅尔山脉、朱姆加尔山脉、外伊犁阿拉套山脉、昆格伊阿拉套山脉和捷尔斯凯阿拉套山脉。其北部边界延伸至哈萨克斯坦境内。南部与中天山之间为构造边界。该边界由В.А.尼古拉耶夫(В.А. Николаев)划定,并被称为天山最重要的构造线——尼古拉耶夫线。

最古老的岩石为下元古代岩石。剖面的下部由石榴石—钾长石—白云母片麻岩、云母片岩、大理岩以及含石榴石角闪岩和榴辉岩透镜体组成。岩层厚度超过3000米。原岩组成尚不明确,与较年轻岩石之间为构造接触。

在整个区域内分布更广泛的是上部变质岩系。其中可以区分两种岩石类型。

第一类岩石表现出较强烈的基底变质作用,包括片麻岩、角闪岩、石英岩、结晶片岩、混合岩、大理岩和绿片岩。其原岩为沉积岩和喷出岩。

第二类主要由原生沉积岩组成,包括石墨质云母片岩、石榴石—角闪石片岩、大理岩、角岩、石英岩和混合岩。其总厚度达数千米。接触关系通常为构造接触。岩石时代尚未最终确定,部分岩层可能具有更年轻的时代。

北天山广泛发育R1—R2岩系。

剖面以厚度达2000米的R1石英斑岩—流纹岩建造开始,其中包括石英斑岩、英安岩、凝灰岩、斑岩、角闪岩、辉绿岩和砾岩。其上为R2千枚岩、片岩、石灰岩、砂岩、粉砂岩和石英岩,厚度超过7公里。值得注意的是,在克明地区(伊塞克湖与楚河谷之间)缺少R1—R2岩石。

R3—V岩石同样可分为两种类型。在塔拉斯山脉,其剖面主要由千枚岩、砂岩、粉砂岩、片岩和石灰岩组成,厚度为500—5000米;只有剖面的上部出现流纹岩、英安岩和斑岩,厚度为100—700米。

在北天山其他地区,R3岩石主要由厚度1000—2500米的基性喷出岩、火山碎屑岩和燧石组成;只有文德纪沉积物由砂岩、粉砂岩、片岩和砾岩组成,厚度约500米。

早古生代岩石几乎分布于整个北天山地区。

在塔拉斯地区,它们表现为板状石灰岩和白云岩夹燧石透镜体的岩系(Є—O2),厚度达2000米,与原生代沉积物呈不整合接触。

在其他地区,Є1—O3岩石剖面由陆源—火山成因岩组成。但不同地区之间存在明显差异:有些地区下部的Є1—O2喷出岩部分发育较好,而另一些地区则以上部的Є2—O3陆源沉积部分为主。

剖面底部由Є1辉绿岩、斑岩、细碧岩和凝灰岩组成,并夹有燧石、砂岩、片岩和石灰岩层,厚度800—3000米。其上为Є2—O1砂岩、砾岩、凝灰岩、斑岩和燧石,厚度1000—4600米。再向上为厚度达数公里的绿色—灰色砂岩、片岩和砾岩层,并夹有O1—3凝灰岩和斑岩。

D1—3陆源—喷出岩层以明显的角度不整合覆盖于PZ1沉积物之上。

其下部由D1安山岩、英安岩、安山质玄武岩、凝灰岩、黏土质片岩和硅质片岩组成,厚度500—600米。其上为D1—2流纹岩、英安岩、细碧岩及凝灰岩,厚度500—1500米。

再向上为D2红色砂岩,厚度100—300米;随后为D2粗面安山质和安山质玄武岩斑岩及其凝灰岩,厚度700—1100米;其上为D2玄武岩、安山岩和凝灰岩,厚度约1200米;顶部为D2—3流纹岩、英安岩、细碧岩及其凝灰岩,厚度300—600米。

D3—P红色陆源碎屑岩层以剥蚀作用和轻微不整合覆盖于D1—3火山岩之上,或以明显角度不整合覆盖于奥陶系之上。

其底部为D3—C1红色多碎屑砂岩和长石砂岩,并夹砾岩和片岩,厚度300—600米。其上整合覆盖C1—3砾岩、砂岩、粉砂岩,并夹石灰岩和凝灰岩,厚度1500—5000米。

剖面顶部由C3—P1粗面玄武质和安山质斑岩、英安岩、凝灰岩、黏土质片岩、砂岩和粉砂岩组成,厚度达1500米。

上述各层状岩系在北天山并不存在一个完整统一的剖面。它们的不同部分以构造接触关系分散出露于整个地区。

北天山侵入岩浆作用

北天山侵入岩浆作用非常强烈。

其中最古老的代表为R期斜长花岗岩、花岗岩、花岗闪长岩和片麻状花岗岩,主要分布于塔拉斯地区和吉尔吉斯山脉西翼。其分布范围不大,成因尚未完全解释。

与下古生代陆源—火山成因岩系密切相关的是寒武纪闪长岩、辉长岩、辉长闪长岩以及蛇纹石化方辉橄榄岩。这些岩体通常在苏萨梅尔、朱姆加尔、杰特姆别尔山脉和卡拉卡特特山地形成小型透镜状岩体链,或者在捷尔斯凯阿拉套形成带状、近似整合产状的岩体。

分布更广泛的是O1—2花岗闪长岩、英云闪长岩和石英二长岩,它们与围岩中的陆源—火山成因岩石同期形成。在吉尔吉斯山脉、苏萨梅尔山脉和捷尔斯凯山脉,它们形成长度达150公里、宽度达50公里的侵入体。在许多岩体中通常可以划分出四个形成阶段,从辉长岩、辉长闪长岩逐渐过渡到花岗闪长岩和花岗岩。

然而,在北天山分布最广的是O3—S花岗质岩类,它们组成面积可达2500平方公里的大型岩基。所有岩体总体呈近东西向延伸。

这些侵入体穿切奥陶纪褶皱沉积物,标志着加里东构造运动的碰撞阶段。侵入活动由闪长岩、石英闪长岩开始,经二长花岗岩和花岗闪长岩,最终形成花岗岩、浅色花岗岩,甚至碱性花岗岩。志留纪浅色花岗岩阶段通常可以单独进行填图。

海西期侵入岩发育相对较弱。在楚河谷东缘已发现小型浅色花岗岩、细晶花岗岩和花岗斑岩体。

在吉尔吉斯山脉东端分布有奥尔托托科伊岩体,由正长岩、霞石正长岩和花岗正长岩组成,面积约200平方公里。朱姆加尔山脉和苏萨梅尔山脉中也有更小型的类似碱性岩体。

北天山加里东褶皱带总体走向形成向南凸出的弧形。

在共和国西部,岩石和构造以西北走向为主;中部以近东西向为主;东部则主要呈东北走向。

在假定的岩石垂向剖面中,可以划分出若干构造层:

  • 前里菲期(PR1);

  • 伊塞顿期(R1—2);

  • 贝加尔期(R3—V);

  • 加里东期(PZ1);

  • 表加里东期(D—P);

  • 阿尔卑斯期(MZ—KZ)。

然而,各构造层之间正常的空间和时间关系很少见。区域内普遍表现为块状构造,即横向相邻地区在岩石组成和时代方面存在显著差异。

这种差异甚至在古生代以前的基底中就已经存在。例如,塔拉斯山脉完全由沉积岩组成,具有相对简单的褶皱构造,而其他地区则广泛发育中性和基性喷出岩,并具有更加复杂的内部结构。

北天山地区在PZ1地层的分布方面表现得尤其复杂。根据PZ1岩石剖面中究竟是下部喷出岩段还是上部陆源碎屑岩段占优势,过去曾划分出许多构造带和亚带,包括早加里东期、晚加里东期、优地槽、冒地槽和地背斜等。

从化学成分和岩石组成来看,PZ1陆源—火山成因岩具有典型的岛弧特征。因此,根据板块构造理论,目前整个地区被归入早古生代岛弧体系。

在该体系内部可以划分出火山弧、弧间盆地和增生楔等构造单元,它们之间以及与硅铝质和硅镁质基底之间具有复杂的构造关系。

在某些地区还可以发现PZ1蛇绿岩组合呈外来岩块产状,例如卡拉卡特特山地。

因此,对于PZ1岛弧岩系的地质位置,可以提出两种解释:

第一种认为,这些岩层是在俯冲过程中形成于原地,之后仅受到较弱的褶皱和断裂构造作用;

第二种认为,这些岩层是逆冲或仰冲形成的外来岩系,属于异地岩块,没有根部。这可以解释原岛弧不同组成部分在空间上的无序分布,以及在喷出岩和超基性岩之下出现被动大陆边缘石灰岩和片岩的现象。

第二种解释更为可能。

中—上古生代沉积物形成于加里东褶皱基底发生构造活化,即大陆裂谷作用过程中。这些岩石同样具有块状构造,连续完整的地层剖面较为少见。

逆冲作用也影响了这些岩石,但它们更常形成褶皱构造,岩层产状相对平缓。

综上所述,北天山地区主要发育前古生代变质岩和早古生代岛弧型沉积—火山成因岩系。中—上古生代火山岩和陆源碎屑岩所占比例较小。

约有一半的地区地表被奥陶纪—志留纪花岗质岩类覆盖。

主要褶皱作用属于加里东期。总体构造以块状构造为主。以塔拉斯地区为例,它可以被视为一个独立的构造单元,与北天山其他地区几乎没有共同的地质构造特征。

发育最广泛的是近东西向(纵向)陡倾断裂,但西北向和东北向横向断裂同样非常发育。

加里东期、海西期和阿尔卑斯期逆冲断层的作用虽然已经受到后期构造作用的改造,但其影响仍然十分明显。

中天山

中天山褶皱系沿中央天山呈近东西向带状延伸,宽度为20—100公里。

它被塔拉斯—费尔干纳横向断裂分为两个相对孤立的部分:

  • 东部的纳伦地区;

  • 西部的恰特卡尔地区。

北部边界为尼古拉耶夫线;南部边界在纳伦地区为阿特巴希—因里切克断裂,在恰特卡尔地区为卡拉苏断裂。

最古老的岩石为片麻岩、结晶片岩、角闪岩和大理岩(PR1?)。它们形成构造岩块,与较年轻岩石之间仅由断裂分隔。

R—V沉积物在该地区东部形成大型单斜构造。

剖面底部由长石砂岩、流纹岩斑岩、凝灰岩、凝灰质砂岩以及斑岩覆盖层组成,厚度2000—2500米。

剖面上部为似冰碛砾岩,并含赤铁矿和磁铁矿矿石层,以及杂色砂岩、片岩和粉砂岩V,厚度750—3500米。

上下接触界面均为构造接触。

Є1—S1岩石分布于中天山的两个地区。

剖面底部为含碳质硅质片岩、硅质黏土片岩,并夹Є—O2石灰岩层,厚度100—1600米。

其上为O1—2杂色硅质片岩和黏土质片岩,厚度250—670米。

再向上为厚大的绿色—灰色砂岩、片岩、粉砂岩和砾岩层,并夹斑岩,属于O2、O2—3和S1,厚度100—7000米。

下志留统的存在仅在恰特卡尔地区得到证实,而纳伦地区的剖面则结束于上奥陶统。

D1—2火山成因剖面在西部的恰特卡尔地区发育最为广泛。

它由安山岩、英安岩、流纹岩、凝灰岩、粉砂岩、砂岩和砾岩组成,属于D1—2、D2?地层,厚度50—4500米。

这些岩石在该地区东部也以小型构造岩块形式出现。

其上为D2—C3陆源—碳酸盐岩系。

剖面底部为中天山特有的陆相红色砾岩、砂岩和粉砂岩D2—3,它们以明显不整合覆盖于奥陶系之上,厚度350—2000米。

随后为厚度3000—4000米的D3—C1石灰岩层,之后为片岩、粉砂岩、砂岩和砾岩,并夹石灰岩层C1—3,厚度约3000米。

在恰特卡尔山脉西南坡发育有特殊的安山质—英安质斑岩层,并夹砂岩、砾岩和C2石灰岩,厚度达3100米。

剖面顶部为C3—P2火山成因—陆源碎屑岩。

在纳伦地区,它们主要由陆源碎屑岩组成,包括C3砂岩、粉砂岩、砾岩和杂色片岩,厚度约1000米,以及P1砂岩和黏土质片岩,厚度超过1000米。

在恰特卡尔地区,除C3红色砂岩、片岩和砾岩外,还大量发育安山岩、英安岩、粗面安山质—玄武质斑岩、凝灰质砾岩、熔岩角砾岩和P1火山岩,厚度600—3900米,它们充填于年轻的地堑之中。

中天山侵入岩浆作用

与北天山相比,中天山的侵入活动规模较小。

在最东部,即纳伦河上游和萨雷贾兹河流域,以及西部的桑达拉什河流域,发育晚元古代斑状花岗岩和花岗闪长岩、斜长花岗岩以及“球状”花岗岩。

萨雷贾兹杂岩体长度可达100公里,与PR1变质岩系密切相关;恰特卡尔地区的岩体则形成小型构造岩块。

志留纪侵入岩分布范围较小,由片麻状花岗岩和花岗闪长岩组成。

其中包括沿中天山东部南部边界分布的狭长花岗岩体,以及恰特卡尔地区卡桑河流域的泽克赛花岗岩和花岗闪长岩体。其时代依据目前仍较薄弱。

海西期侵入岩发育较为强烈。

其中最广泛的是C2—3花岗闪长岩。最大的岩体位于松科尔湖附近,面积约300平方公里。

此外,在恰特卡尔和桑达拉什山脉还出露大量较小的该期侵入岩体,在尼古拉耶夫线南侧也发现了一些小型岩体。

这些侵入体穿切石炭纪沉积物,由多种岩石组成,包括辉长岩、二长岩、闪长岩、正长闪长岩、花岗闪长岩、花岗正长岩、花岗岩和花岗斑岩,可划分为四个形成阶段。

侵入活动最后由C3—P1花岗岩、花岗闪长岩和花岗正长岩完成。

在这个复杂的侵入岩组合中,可以划分出C3花岗岩和花岗闪长岩、P1浅色花岗岩和阿拉斯加岩,以及P期正长岩、二长岩和花岗正长岩。

尤其需要指出的是,恰特卡尔地区西南翼具有规模很大的晚古生代侵入岩浆活动,这一点使其明显区别于中天山其他地区。

在构造方面,中天山的东部和西部两个地区存在明显差异。

纳伦地区的褶皱构造主要呈东西向。

其东半部由上述几乎所有的构造—岩石组合组成,而西半部则主要由PZ3沉积物组成。

不同岩石组合之间的关系目前尚存在不同解释。

一种可能的解释如下:

在中天山最狭窄的阿克什依拉克山脉,其轴部(中央部分)由PR1变质岩组成。

在这些变质岩的北、南两侧,即山脉两翼,相对于最古老岩石对称分布着一系列不连续的狭窄构造带。

这些构造带依次由早期的酸性喷出岩和R—V冰碛岩组成,随后为Є—O1燧石和砂岩,再向上为D2—C3石灰岩、片岩和砂岩。

北侧岩层向南倾,南侧岩层向北倾,即均向山脉内部倾斜,形成一个向下凹陷的构造。

各岩层之间仅为逆冲接触,倾角较缓,并且在地貌上表现十分明显。

随着褶皱轴向西部抬升,不同年龄、不同岩相的岩石带,即构造岩片,在地表逐渐相互连接,形成典型的向斜构造。

每一个位于上部的构造岩片均由较古老的岩石组成。

最下部的构造位置由PZ3陆源—碳酸盐岩占据。

随着褶皱轴向西部逐渐抬升,地表最上部的古老岩石逐渐消失,在中天山纳伦地区西部,地表最终只剩下最下部岩片的岩石,即D2—C3石灰岩、砂岩和片岩。

在PZ3发生推覆构造之后,又发生褶皱作用,随后构造再次多次沿垂直断裂破碎成块。

分隔北天山和中天山的“尼古拉耶夫线”被多数地质学家认为是一条古老的长期活动断裂,即形成于古生代以前。

然而,如果比较断裂两侧的里菲期、文德期、寒武纪、奥陶纪和志留纪沉积岩、火山成因岩和侵入岩组合,可以发现,这些在形成环境方面存在巨大差异的岩石不可能在同一时期彼此相邻形成,而应是在形成很久以后才发生构造拼合。

该断裂的形成时代不会早于PZ3,而且显然晚于金矿及其他矿产形成,即属于成矿后的断裂。

对于阿特巴希—因里切克断裂也可以得出类似结论。

中天山的岩石在组成和时代方面与中国地台相近。

整个中天山是位于北天山和南天山褶皱构造之间的一个外来构造单元。

在恰特卡尔地区,褶皱构造总体呈东北走向,在塔拉斯—费尔干纳断裂附近转变为东南走向。

其东北翼主要由古生代陆源碎屑岩和碳酸盐岩组成,这些岩石形成CB方向的褶皱,并被小型侵入岩体穿切。

其相对的西南部分构造更加复杂。

这里发育完整的中天山岩石剖面,从元古代一直延续到二叠纪。晚古生代岩浆活动十分强烈。

构造表现为褶皱—块状构造,存在复杂的小型构造岩块镶嵌体,这些岩块由不同岩石组成,并通过断裂彼此分隔。

显然,这并不是这些岩块最初的产状。

导致这些小型构造岩块形成复杂关系的构造机制目前尚不完全清楚。

最可能的解释是天山地区通常经历的一系列过程所造成的,即推覆构造、褶皱作用、侵入岩浆活动、沿多条陡倾断裂的垂直运动以及不均匀剥蚀。

关于塔拉斯—费尔干纳断裂这一切割中天山和南天山褶皱系统的大型横向构造,目前也没有统一认识。

该断裂向东南方向延伸很远,沿帕米尔与塔里木地台边界继续延伸,并进一步进入喜马拉雅地区,与印度地台边缘大致平行。

这显然是一条右旋走滑断裂,位移幅度可达250公里。目前仍存在活动。

根据地球物理资料,其延伸深度为10—15公里。

其形成时间尚不明确,但不会早于晚古生代。

南天山

南天山海西褶皱系位于中天山褶皱构造以南。

其南部与北帕米尔褶皱系相接(塔拉斯—费尔干纳断裂以西),并在萨雷贾兹河下游地区与塔里木地台相邻。

该地区的构造主要由PZ2和PZ3沉积岩及火山成因岩层组成。

前古生代岩石和侵入岩体所占地位相对次要。

主要褶皱作用属于晚古生代。

南天山地质最显著的特点,是存在若干时代基本相同、但岩相差异十分显著的岩石剖面,而这些岩石之间的相互关系正是认识该地区内部构造的关键。

因此,下面对层状岩石的描述并不按照时代顺序进行,而是按照不同剖面类型进行。

塔拉斯—费尔干纳断裂将南天山划分为两个褶皱系统:

  • 西部的土耳其斯坦—阿赖褶皱系;

  • 东部的科克沙阿尔褶皱系。

两者具有许多共同特征,但也存在重要差异。

土耳其斯坦—阿赖褶皱系研究较为充分。

在其范围内至少发育八种前中生代岩石剖面类型。

变质岩剖面(坎型、迈利苏型)R?+S—D2出露于费尔干纳盆地南部和东北部边缘。

它由绿色绢云母—绿帘石—绿泥石—阳起石片岩、硅质—绿泥石片岩、燧石组成,并夹砂岩、石灰岩以及蛇纹岩层和透镜体。

厚度可达1200米。

里菲期时代为暂定划分。

绿色片岩之上整合覆盖未变质石灰岩、硅质片岩和黏土质片岩S—D2,厚度可达900米,并与千枚岩共同参与褶皱作用。

火山成因剖面(吉尔吉斯阿丁型)S2—C1由玄武岩、硅质片岩和黏土质片岩S2—D组成,厚度约500米;其上为D1—2玄武岩,厚度1500—3200米;顶部为含石灰岩夹层的燧石和D2—C1喷出岩,厚度约100米。

陆源—硅质岩剖面(沙兰型)S1—C2厚度较小,仅数百米,由志留纪笔石硅质片岩和黏土质片岩、泥盆纪硅质片岩以及C1—2石灰岩和硅质片岩组成。

石灰岩剖面(阿克图尔型、亚乌伦图兹型)S2—C2由卢德洛夫阶石灰岩(100米)、D1生物成因石灰岩(300米)、浅灰色D2石灰岩(550米)、层状D3石灰岩(达300米)、浅色块状C1石灰岩(200米)以及C2石灰岩、砂岩和片岩(100—300米)组成。

陆源碎屑岩剖面(乔瓦伊型)S1—C2由兰多维列阶杂色片岩(400米)、文洛克阶石英岩状砂岩(0—250米)、卢德洛夫阶粉砂岩、片岩和砂岩(600米)、泥盆纪砾岩、砾质岩、粉砂岩和砂岩(0—1700米),以及C1层状石灰岩,并夹黏土和硅质片岩(0—400米)组成。

石灰岩—白云岩剖面(阿赖型)D2—C2由吉维特阶黑色白云岩(达800米)、D2—3石灰岩和白云岩(超过500米)、D3fr层状石灰岩和白云岩(超过500米)、D3fm白云岩(600米)、C1t深色石灰岩和白云岩(超过300米)、C1v块状石灰岩(300—400米)、C1—2含燧石透镜的层状石灰岩(100—200米)、C2b斑状石灰岩(0—80米)、C2m1层状石灰岩(达200米)以及C2m1—2砂岩(50—300米)组成。

上述所有岩石在土耳其斯坦—阿赖北坡形成狭窄的东西向带状体,宽度约1—3公里,并有规律地相互交替。

它们之间的接触均为构造接触。

在大多数情况下,这些接触为逆冲断层,其断层面与围岩总体一致。

目前,关于该地区具有推覆—构造岩片式构造这一认识已经基本得到普遍接受。

自下而上的构造关系为:

阿赖型石灰岩—白云岩剖面构成自体岩系,其上通过逆冲断层覆盖陆源碎屑岩S1—C2;其上又为S2—C2石灰岩;再其上为S1—C1陆源—硅质岩剖面;然后为S2—C1基性喷出岩;这些岩石最终又被前寒武纪绿色片岩覆盖。

在伊斯法伊拉姆河与阿布希尔河之间,还发现了大型构造残块,其横向宽度约20公里,由志留纪砂岩和片岩组成,覆盖于石炭纪石灰岩之上。这种关系在古生物学方面得到证实,并被称为捷格尔马奇推覆体。

随后,所有构造岩片又整合地变形形成大型褶皱,包括背形和向形构造,并被以东西向为主的垂直断裂切割。

因此,今天我们看到的是不同岩相、不同时代的狭窄构造带之间复杂的相互关系。

在南天山科克沙阿尔地区,同样可以看到与上述类型十分相似的中古生代岩石剖面,包括:

  • 变质岩型(阿特巴希型);

  • 火山成因型(奥尔托苏伊型、凯纳尔型、塔什拉巴特型);

  • 石灰岩型(博尔科尔多伊型、乌兰型);

  • 陆源碎屑岩型(巴雷克型、别杰尔型、迈丹塔格型)。

它们与土耳其斯坦—阿赖地区,特别是其南翼的岩石,在组成和时代方面仅存在一定程度的差异。

不同岩石类型的分布区在地表呈弧形和带状。

其接触关系通常为逆冲接触。

因此,这里同样可以认为推覆构造广泛发育。

在东阿赖、阿特巴希山脉以及萨雷贾兹河流域,图件中未进一步划分的S2—C1复杂岩系,在详细研究后同样显示出推覆构造特征。

由相同的中古生代陆源碎屑岩、石灰岩、中性和基性喷出岩以及燧石组成的小型构造岩片共同发生褶皱,并被晚古生代垂直断裂进一步切割成小型岩块。

南天山C3—P1上古生代沉积物主要为陆源碎屑岩。

它们由磨拉石—复理石沉积物组成,代表海西褶皱带发育的造山阶段。

岩石包括砾岩、砾质岩、砂岩、粉砂岩、黏土质片岩,并夹石灰岩和酸性喷出岩层。

岩石多呈红色,厚度可达数公里。

南天山侵入岩浆作用

南天山的侵入活动规模不大。

最古老的小型超基性岩体(蛇纹石化方辉橄榄岩)与火山成因岩和变质岩密切相关。

由于岩体规模较小,在地质图中未表示。

花岗质岩浆作用首先表现为P期石英闪长岩、花岗闪长岩和二长岩,仅分布于土耳其斯坦—阿赖地区。

其中划分出两个阶段:

  1. 正长岩—闪长岩—花岗闪长岩阶段;

  2. 花岗闪长岩—花岗岩阶段。

最大的岩体为奇奇阿赖岩体,面积约550平方公里。

稍后侵入了P期花岗闪长岩、花岗岩和阿拉斯加岩。

这些岩体在地区东部发育稍广。

它们同样形成于两个阶段:

  1. 花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗正长岩;

  2. 浅色花岗岩和细晶花岗岩。

最大的岩体包括乌奇科什孔岩体和阿克什依拉克岩体,出露面积约200—300平方公里。

侵入岩浆活动最后以P—T期碱性正长岩和霞石正长岩结束。

这些构造复杂的侵入体形成小型岩体,面积约1—30平方公里。

它们在土耳其斯坦—阿赖地区发育更为广泛,并沿侵入带南部边界形成一条长度超过150公里的碱性岩体链。

综上所述,南天山与北天山和中天山的主要区别在于:它由若干时代相近的中古生代岩石类型组成,而这些岩石形成于从大洋中脊到大陆被动边缘的不同地质环境中。

这里明显发育推覆构造作用以及强烈的海西期造山作用。

北帕米尔

在吉尔吉斯斯坦境内,北帕米尔海西褶皱带的一小部分位于阿赖山脉,其构造由两个岩石组合组成。

C1沉积—火山成因岩系的下部由玄武岩、细碧岩组成,并含石灰岩和片岩透镜体。

中部主要由凝灰角砾岩、凝灰岩组成,较少出现安山质玄武岩熔岩。

上部出现英安岩,较少出现流纹岩。

该岩系厚度约1500米。

P期造山岩系以角度不整合覆盖于石炭纪岩石之上,由砂岩、片岩、粉砂岩和砾岩组成。

厚度约2000米。

由于受到严重的山地工程和技术条件限制,北帕米尔地区的地质构造研究程度较低。

塔里木地台北缘

在萨雷贾兹河下游地区分布着塔里木地台的边缘部分。

其基底由强烈变形的元古代变质岩和花岗质岩组成。

盖层由缓倾的、未经变质的奥陶系石灰岩和白云岩组成,厚度300—1300米;其上为S—D砂岩和泥岩,厚度250—600米;C1红色砂岩厚度300—400米;此外还有C2石灰岩以及C3—P1片岩和石灰岩。

与南天山的边界沿吉普恰克断裂通过,该断裂表现为宽大的破碎带。

总结

综上所述,可以得出以下主要结论:

从地质意义上看,吉尔吉斯天山地区由若干彼此差异显著的大型中生代以前岩石巨型地块组成。

每一个地块都有其自身复杂的地质演化历史。

根据古地磁研究资料,部分岩石可能早在地质历史时期就开始形成于地球南部纬度地区。

这些构造地块显然在中生代初期发生了拼合。

三叠纪沉积物几乎完全缺失,这可能表明这一时期发生了重大的构造重组。

B. 阿尔卑斯构造层

该构造层将上述地质巨型地块连接在一起。

其中包括两个岩石组合:

  • 亚地台型T—P组合;

  • 最新造山型N—Q组合。

亚地台型T—P组合主要分布于塔拉斯—费尔干纳断裂以西。

它由以下岩石组成:

  • T—J大陆含煤地层;

  • K1红色陆源碎屑岩建造;

  • K2淡水—海相陆源—石灰岩沉积物;

  • P泻湖—海相杂色陆源—碳酸盐岩含石膏沉积物。

总厚度可达5公里。

造山型N—Q组合自晚渐新世开始在山间和山内盆地中形成,在多数情况下直接覆盖于古生代基底之上。

它主要由陆相磨拉石组成,厚度达数公里。

其形成过程目前仍在继续。

沿陡倾断裂发生的垂直造山运动幅度可达10—15公里。