一、前第四纪地质

阿合奇县境内除缺中生界地层外，几乎从古生界至新生界的所有地层都有出露。

中、上寒武统分布于塔什库罗乔克山一带，为泄湖相沉积，上部为黄色白云岩，夹镁质泥岩，下部含石膏化及石膏化的红色泥质灰岩和白云岩及灰岩互层，厚度200～300米，与上覆下奥陶统石灰岩呈整合过渡关系。

下奥陶统分布于塔什库罗乔克山西北部，构成主峰的，为含燧石条带或燧石结核的灰岩及白云岩，其中常沿走向相互交替，剖面上部全部相变为灰岩，总厚度100～200米，与上覆中奥陶统地层整合接触。

中奥陶统分布在阿合奇镇及色帕巴依南部山区，零星出露，由团块状灰岩、泥灰岩及页岩等组成，其上部为志留统所超覆。

下志留统绿色粉砂岩及砂岩的不均匀互层，底部为不稳定砾岩，总厚度400～720米，平行不整合超覆于下奥陶统之上。

上志留—下泥盆统分布于天山南脉及托什干河流域一带，涂灰色、暗灰色粉砂岩和页岩，西部有黄绿色喷出沉积岩及喷出岩，由于华力西运动的影响，岩层强烈褶皱，具不同程度的绢云母化、千枚岩化、绿泥石化、片理化等变质现象，厚度东厚西薄，为800～3000余米，受断层破坏，未见下伏地层出露。

下、中泥盆统出露于比京他乌东部，呈东北方向分布。厚度约170～280米，岩性为浅褐、红色并有绿色条带或斑块的粉砾岩、页岩、泥板岩夹砂层，具写斜交层理，与下志留统整合接融。

中泥盆统本统地层以哈拉奇分界，西部分布于托什干河沿岸及北部山区，为托什干石灰岩组，岩性上下部略有差异，下部深灰色薄层状片岩，上部浅灰色结晶灰岩，岩层厚度约325米，与下伏上志留、下泥盆统整合接触。东部分布于北部中高山区、乌宗图什河的中游，厚1200～2500米，岩性为紫灰色砂岩、粉砂岩夹大理岩、化灰岩及生物灰岩。

上泥盆统分布于比京他乌以东一带，整覆于下、中泥盆统之上，厚度400～1000米，岩性为具斜交层理的砖红色石英砂岩夹砂砾岩，局部夹紫红色粉砂岩及泥质岩。

下石炭统分布于托什干河北岸衣格孜喀拉山，厚约250米，与下伏上泥盆统地层整合接触，下部以浅灰色砾岩为主；中部为紫红色泥质灰岩夹岩，砂岩及红色砾岩；上部为灰色硬岩及石灰岩。

下、中石炭统分布于衣格孜喀拉山及科克留姆苏河、铁列克苏河一带，呈北东走向，厚度100～1400米，岩性为中厚层状硅化灰岩及大理岩化灰岩。与下伏下石炭统整合接触。

中石炭统本统地层变化大，西部在吉鲁苏及阿依克特克河一带，为黑灰色页岩、粉砂岩、灰岩及硅质岩；东部喀拉苏河上游灰岩增多，并与砂砾互层，与下伏中泥盆统呈断裂或不整合接触，厚度30～980米。

上石炭统分布于别迭里河、科克留姆苏河及西南部巴哈克他乌一带，岩性上部为灰岩夹石灰岩，下部石英砂岩夹砾岩，与下伏地层西部为断层接触，东部为不整合接触。

下二叠统出露于本县东南部山区，厚度18～300米，岩性为黑灰色石灰岩及紫红色薄层灰岩，底部为灰绿色砂岩。

下第三系出露于库盖布拉克，厚250米左右，不整合覆盖于中生界地层上，岩性为紫红色砾岩、粉红、淡黄色砂岩及砂砾互层。

上第三系中新统分布于达依当、乌宗图什河及科图尔河一带，厚度557米，不整合于古生界地层之上，岩性暗红色及砖红色砂岩、粉砂岩，并含石膏及石膏晶体。

上第三系上新统分布于托什干河以北，比整覆于中新统地层之上，厚度达1035米，岩性上部浅玫瑰色厚层砾岩，钙质砂岩；下部浅玫瑰色，灰褐色厚层砾岩或钙质砂岩。

二、侵入岩

境内侵入岩不发育，岩性以花岗岩为主，超基性岩次之，均分布于天山复背斜内。

早、中华力西期超基性岩超基性岩全为蛇纹岩，分布于齐齐尔加纳克河中游西侧，沿齐齐尔加纳斯裂以东状段上志留—下泥盆统砂岩及灰岩中，由6个小岩体组成，断续延长6～7千米，各岩体长轴方向与区域构造线方向基本一致，与围岩接触面交角70°～80°，并使围岩蚀变，形成2～3米宽的角岩化及大理岩化带。

晚华力西期微碱性花岗岩微碱性花岗岩主要分布于鲁德涅瓦河上游布鲁艾尔加峡谷以南等地。其中以鲁德涅瓦河岩体最大，约200平方千米，其他以岩株的形式产出，分布面积仅几平方千米，岩石具似斑状或粗晶结构，以微斜长石为主，更长石及正长石次之。岩体中心为碱性花岗岩，粒度较粗，岩体边缘为黑云母花岗岩，粒度变细，围岩蚀变为角岩化，接触带宽度400～2000米，均侵入上志留—下泥盆统砂岩中。

三、第四纪地层

阿合奇县第四纪地层主要分布于托什干河谷地，第四纪松散沉积物厚度600～800米，按地层时代及成因类型分别为：

下更新统西域砾岩组厚度300～400米，广泛分布于托什干河北侧，受新构造运动影响，与第三纪地层同时形成褶皱砾岩组，北侧与古生代地层多呈断层接触，砾石成分以石灰石为主，并有片岩、砂岩、石英岩及花岗岩等。

中更新统洪积层主要分布在乌宗图什河出山口及达衣当一带，是山前古老洪积扇的残留部分。砾石层为浅灰黄色及棕黄色，达衣当沟口的砾石层厚约100米，乌宗图什河出口厚约150～180米。成分以砾岩、灰岩为主。冰水堆积则分布于玛那斯河托什干河北岸，系古冰碛洼地中的冰水堆积，沿河有局部露头，厚约56米，结构松散，具水平层理。砾石以灰岩、花岗岩为主。还有冰碛层，则主要分布于肯苏、琼库尔恰克及库尔库鲁一带，系山麓冰川所成，大部分覆于西域砾岩之上，冰碛分布于海拔3000～3800米，厚50～100米。结构较密，组成物以漂砾及冰碛石为主。

上更新统洪积层广泛分布于哈拉奇以东的广大山前地带，属粗相沉积，海拔高度约1700～2500米，厚100～200米，为卵砾石层，结构松散，砾石成分以砂岩、灰岩及花岗岩为主。而冰水堆积则于玛那斯尔牧场高阶地上，为冰碛外沿的沉积，并形成冰水阶地。下伏地层为西域砾岩，冰水堆积层以花岗岩、漂砾及冰碛石为主。冰碛层则主要分布于玛那斯尔牧场及琼库尔恰克沟谷中，海拔标高为2800米，冰碛成灰褐色，以花岗岩、漂砾和冰碛石为主，厚60～80米。

全新统冲积层分布在托什干河及其主要支流河谷内，托什干河冲积构成一，二、三级阶地及河漫滩，具有二元结构。在阶地面上普遍有一层厚约1～2米的亚黏土，下部为单一的卵砾石。阿合奇至库兰萨日克一带冲积层厚约100～250米，其下伏地层为上更新统砂砾石；但在哈拉奇以西冲积层厚度仅50米，下部为上石炭统灰岩和砂岩；至哈拉奇一带又逐渐增厚达到100米。北部山区各支流冲积厚多为20～50米冲洪积层分布于库兰萨日克一带，上部为1～2米之亚黏土，下部为砂砾石层，以砂岩、灰岩为主，总厚度约150～200米。坡积层分布于南部山区，厚1～3米，山麓处厚达5～10米，由岩石碎块组成，间含有砂及亚砂土，略显层理。冰积层分布在冰雪前缘，海拔标高4000米左右，沉积物的外部特征为巨大的乱石堆，由花岗岩、冰碛石组成。

四、地质特征

阿合奇县地质经历了自早古生代到新生代的各期构造运动之后，天山南脉及托什干坳陷已初具雏形，早更新世气候趋于干旱，天山南脉积雪大量消融，形成巨大洪流，在托什干第三纪坳陷内堆积了厚约300～400米的山麓洪积相砾石层，即西域砾石层，整个砾岩组覆盖第三纪陆地。后期初始阶段的构造运动，使西域砾岩体随第三纪地层发生褶皱，形成天山南脉的前山褶皱。

中更新世气候转冷，山区有大量积雪，逐渐形成山麓冰川。在肯苏及琼库尔恰克一带，山麓冰川掠过花岗岩体，向南倾泄，掘蚀前山西域砾岩，形成从高山到谷地的砾岩斜坡。冰碛即覆盖于砾岩之上，止于托什干河洼地中。冰碛石50～100米厚，波及面积为300平方千米。中更新世后期，构造运动趋于稳定，气温回升，冰川退缩，留下砾石、砂及亚黏土组成的冰水相沉积物，厚度大于50米。由于后期的侵蚀破坏以及天山南脉东部冰雪大量消融，洪水倾泄，形成巨厚的洪积含土砾石层，覆盖于西域砾岩之上，厚约100～200米。

晚更新世初期的构造运动，造成中新统地层被切割，同时气候再次转冷，再次发生冰川活动。末期气候转暖，冰川退缩消融，冰碛外泄沉积，在玛那苏一带形成冰水阶地，厚约20～30米。谷地东部大量冰雪消融，造成大面积的洪积砾石层，覆盖于中更新统含土砾石之上，厚约100～200米。

全新世初期，整个地区缓慢上升，在托什干洪积台的基础上，形成托什干干河及其主要支流。托什干河切割了上更新统洪积砾石层，形成15～30米的陡坎。河在陡坎下缘形成，随着谷地内有节奏的缓慢上升下切，形成一、二、三级河谷阶地。

本地区第四纪末以后，地质构造活动频繁而强烈。首先使形成于古生代的阔克萨勒断裂活化，造成古生界地层超覆于第三系的岩层之上。其次新构造运动使托什干河两岸第四纪地层分布不均，北岸上升，南岸下降，并使河床南移。再次是新构造运动的另一形式是现代地震活动多，4级以下地震十分频繁，并多集中于哈拉奇一带。5级以上地震可分为北西向与东西向两个带，在本地区南部更明显。

五、构造

县境位于南天山地向斜褶皱带与塔里木地台接合处，地质构造复杂，总的构造线自西由东西走向转为北东向。断裂性质均为逆掩断层，或南东推覆，形成北部的高山地形。

南区（柯坪）近南北向的一组平推断层至本县境内，由于受后期北东向阿依阿克特大断裂及托什干河断裂的影响，这些断裂均在托什干河一带交汇。

以阿依阿克特大断裂及托什干河为界，以西及北部为天山南脉复背斜；托什干河南岸。界于阿依阿克特大断裂及库勒札巴什大断裂之间为乌马夏向斜；喀拉铁克大断裂以东则为木孜杜克过渡带；托什干河两岸的新生界堆积则属托什干坳陷。

（一）褶皱

天山南脉复背斜属南天山地向斜褶皱北带，位于天山南坡前苏联（吉尔吉斯共和国）境内。南以阿依阿克特大断裂为界，与买当他乌复向斜相接，构造线方向北东45°～50°，西部为近东西向的科加尔向斜及阿克鲁克倒转向斜，中间为泥盆统灰岩组成。

桑迪他乌北坡倒转向斜，桑迪他乌倒转向斜；乌鲁戈尔峡谷倒转背斜，乌鲁苏阿达倒转向斜，以上均出露于一下泥盆统地层；而同时又构成了天山南脉复背斜的西南部分，向斜又均向南倒转。

东北部的昌卡拉卡背斜，乌鲁格吉来背斜、恰尔恰格尔背斜、基什米来向斜及别三背斜、以上背斜及向斜均形成于中泥盆及中石炭统地层中，构造线呈北东向延伸，组成复背斜。

买当他乌复向斜位于阿依阿克特大断裂与木孜杜克过渡带之间，由中石炭统及上石炭统地层所组成，褶皱强烈，形成大致平行的一系列褶皱，轴向为北东—南西，并向南东倒转，其两侧为一系列断裂带。塔什科罗背斜、塔巴克他乌倒转背斜、萨萨布东倒转背斜，以上均由石炭地层组成。两翼倾角45°～60°，最陡可达80°以上。上述背斜之间的向斜即为买当他乌复向斜的轴部。

托什干河坳陷自西向东由狭窄逐渐变为宽阔楔形，为托什干干河两岸的高山所挟裹，顺托什干河分布，为一断陷谷地。坳陷北侧老山前为第三系及下更新统砾岩组成褶皱构造，坳陷内沉积巨厚的第三系及第四系地层。

木孜杜克过渡带南部及东南部的比尤列提向斜，阿萨乌拜向斜，嘎拉销他卡背斜，斯孜满单斜、格斯克阿日可克褶皱、364度背斜及努牙克穹构造等，形成于奥陶系、石炭系及二叠系地层中。

（二）断裂

阿合奇县及邻近的断裂主要有3组：即走向北东，倾向向北；走向西北，以走向北东组为主，并自西向东由东西转向北东。

齐齐尔加苏尔断裂西段走向南西西，东段转向南东东，断裂发生于上志留—下泥盆统砂岩、粉砂岩及板岩中。

博尔干迪苏平断裂发生于中泥盆统石灰岩地层中，走向西北，倾向南东，倾角70°。

阔克萨勒断裂西段走向近东西，东段转向北东，倾角40°～60°，属逆断裂。

塔提尔塔什乔克断裂走向北东东，倾角30°，上盘为中泥盆统石灰岩，下盘为中新统砖红色钙质粉砂岩。

麦尔开其逆断裂走向北东东，形成于早更新世。

秋木克别勒大断裂长62千米，上盘为上石炭统灰岩，下盘为下更新统砾岩。

固古提尼克艾尼艾尼下游断裂形成于华力西期，长60千米。

克提尔麦逆断裂西起科日克日木苏河上游向东延伸入苏联境内，长34千米。

艾尼克逆断裂北盘为上志留—下泥盆统粉砂岩，南盘为中石炭统砂岩。

克勒铁别克逆断裂走向北东东，倾向北北西。

喀拉铁克大断裂倾向北西西，倾角70°～80°。

索格当他乌大断裂走向北东，倾角70°～80°。

哈拉布拉克什塔克断裂走向北东，倾向西北，倾角70°～80°，全长120千米，区内仅露出30千米。

克孜勒布拉克断裂形成于加里东期，走向北西西，断于下奥陶统厚层石灰岩中。

库勒札巴什别勒达坂断裂走向北东东，长120千米，中部被北东走向断裂错断呈阶梯形状，切穿上石炭统地层。