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南天山位于塔里木板块北缘,北以中天山南缘断裂为界,与中天山地块相邻,南部以辛格尔断裂为界,与库鲁克塔格陆源地块相接。南天山地区自元古代以来经历了多次造山运动,为研究中亚造山带以及亚洲大陆形成演化方面提供了很好的素材,从而吸引了国内外许多地质工作者对南天山的研究。目前对南天山的研究主要集中在南天山洋盆的性质、南天山洋盆的闭合、碰撞造山的时限等问题。盆地的形成和演化反映了板块构造和岩石圈动力学过程的控制,盆地和造山带构成了大陆动力学和岩石圈研究的基本领域。所以研究南天山古洋盆演化的历史对研究南天山造山带形成的过程具有深刻的意义,而对南天山古洋盆演化历史的研究就需要对其沉积地层、沉积相和沉积环境演化等方面的具体研究。本文是在新疆马兰村、新井子等四幅1:5万区域地质填图野外调查工作的基础上,通过搜集前人对本区及邻区的大量工作资料,以及对本研究区下石炭统甘草湖组的资料分析和处理后完成的。由于前人对本区的研究资料较少,本文就对研究区各个方面资料详细地采集,进行了系统完整的研究,通过与前人的资料对比,得到以下几点结论和认识:1、研究区下石炭统甘草湖组为一套浅海-半深海碳酸盐岩、碎屑岩沉积,分为三个岩性段:第一岩性段为灰-深灰色含砂屑陆屑生物碎屑灰岩,灰岩中发育燧石条带,局部夹土黄色钙质页岩、钙质粉砂岩、岩屑砂岩,发育水平层理;第二岩性段为砂屑砾屑灰岩夹钙质粉砂岩、细砂岩,局部夹含砾粗砂岩,发育平行层理、斜层理和交错层理;第三岩性段为灰色中薄层细砂岩,黑色硅质岩与粉砂岩互层,局部夹碎屑灰岩、灰-灰绿色粉砂岩、灰黄色厚层含砾粗砂岩、厚层砂砾岩,发育平行层理和斜层理。在第一岩性段的第4层采到牙形刺化石Neopolygnathus sp., Neopolygnathus communis cf. dentatus(Druce,1969),Polygnathus nodosaries Ji, Xiong and Wu,1985,Pseudopolygnathustrigonicus pinnatus Voges,1959,Pseudopol ygnathus sp.,其时代属于石炭纪早期杜内期。2、本区下石炭统甘草湖组(C1g)未见顶,与下泥盆统阿尔皮什麦布拉克组(D1a)为断层接触。3、对本区下石炭统甘草湖组剖面与区域上标准层型剖面进行对比中发现:在岩石组合上,本区甘草湖组剖面出露的岩石组合为碎屑岩和碳酸盐岩,与标准层型剖面相同,但碎屑岩粒度较细、地层厚度较小;在生物面貌上,本区甘草湖组采到新多颚刺、多颚刺、假多颚刺属等多种牙形刺化石,而标准层型剖面中采到的化石有珊瑚、菊石、腕足类和腹足类,但时代都与区域上的时代对应,都为早石炭世早期;在与上下地层接触关系对比中,本区甘草湖组未见上覆地层,与下伏地层下泥盆统阿尔皮什麦布拉克组(D1a3)为断层接触,而标准层型剖面中,其上与野云沟组(C1yy)整合接触,其下与津丹苏组或元古宙片麻状花岗岩不整合接触。总体上本区下石炭统甘草湖组剖面与区域上标准层型剖面可以进行对比。4、依据本区甘草湖组的岩石组合特征、古生物特征、岩矿标志、沉积构造标志、沉积序列标志、粒度特征等的分析,可以得出其沉积环境为浅海-半深海环境,反映了海水总体上由浅变深的沉积过程,可以划分出三个亚相,即浅海过渡带亚相、风暴岩亚相、浊积岩亚相。浅海过渡带亚相在甘草湖组的一段和二段中较为发育,基本层序为灰岩-泥质灰岩,碎屑岩-钙质页岩,粉砂岩-砂屑灰岩等组成的韵律旋回沉积;风暴岩亚相在二段和三段中较发育,基本层序为砂屑灰岩-砾状灰岩-含砾粗砂岩-细砂岩-粉砂岩夹黑色硅质岩等组成的中小型韵律旋回沉积;浊积岩亚相在三段中较为发育,基本层序为深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩-深灰色砂屑砾屑生物屑灰岩,细-粉砂岩-黑色硅质岩-碎屑灰岩等组成的中小型韵律旋回沉积。5、通过对硅质岩的分析得出艾尔宾古生代盆地为大陆边缘沉积,其存在时限为志留纪-早石炭世早期,在早石炭世早期本区发育了浅海过渡带亚相、风暴岩亚相、浊积岩亚相等浅海-半深海环境下的沉积岩。