本微板块分布在研究区伊犁奥陶-志留纪缝合带以北地区，包括巴音沟石炭纪海沟-俯冲带的东侧地区，它是巴尔喀什-准噶尔微板块中段南缘的一部分。
（一）古元古界
古元古界温泉群组成本微板块结晶基底。根据丁乾俊等（1990）资料，温泉县库拉尔别真剖面可分3个组：下岩组牙马特组，为二云母石英片岩、黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、黑云母片岩、斜长角闪片岩、绢云母变粒岩等；中岩组苏鲁别真组，为层纹状大理岩、白云质大理岩、结晶灰岩；上岩组库拉尔别真组，为石英岩、白云母片岩，常见有残存的波痕及斜层理，三岩组出露厚度可达3600余米。根据野外观察，牙马特组原岩是一套砂泥质浊流沉积，其中夹中酸-中基性火山岩及凝灰岩，为伸展条件下大陆斜坡环境，具有岩浆型被动陆缘特征，而后演变为浅海碳酸盐岩台地，最终转为滨浅海，构成了由深海向浅海转为陆地的大型沉积旋回。根据浊积岩和残存斜层理分析，物源区来自南侧，因此，南部存在以太古宇为结晶基底的古陆，北侧古元古代可能曾出现洋区。温泉群广泛经历混合岩化作用及动力变质作用。区域变质作用可以划分出绿泥石带、黑云母带、铁铝榴石带及蓝晶石-矽线石带。本岩群经化探扫描有明显铅锌异常。据胡蔼琴等（1994）对温泉群测年，由黑云角闪片岩及片麻岩组成的Sm-Nd同位素等时线，年龄为1727Ma，εNd（T）为+5.3，由它们的Nd同位素特征看，这些古老变质岩的母岩来源于亏损地幔。
在独库公路的哈希勒根达坂附近，出露一套变质岩系，其下部为黑云钾长片麻岩、黑云母片岩，上部为绢云母绿泥片岩、石英岩。其中钾长片麻岩经年龄测定，其207Pb/206Pb同位素年龄为856±6（10）Ma（丁乾俊等，1990）。Sm-Nd同位素等时线同位素年龄值1508Ma（车自成等，1994），该套变质杂岩系暂厘定为中元古界，但不排除包含古元古界的可能（图1-3）。
图1-3 哈希勒根达坂一带信手地质剖面
（二）中、新元古界
1.长城系
长城系哈尔达坂群分布在别珍套山一带，由变质细碎屑岩夹大理岩组成，厚度可达2000余米，为浅海陆棚环境。
2.蓟县系
蓟县系库松木切克群可分上、下两个亚群：下亚群主要由大理岩化灰岩、暗色灰岩组成，上部含砂质硅质成分，下部含碳质，含丰富叠层石化石，厚度近1000m。上亚群以碳酸盐岩为主，上部夹碎屑岩、硅质岩；下部多泥质、硅质灰岩。在契尔格一带，上部夹有厚度为0.6m的流纹质角砾晶屑凝灰岩，厚度大于1800m，本群产出环境为浅海相碳酸盐岩台地沉积环境。在赛里木湖西北岸的喇嘛苏有后期热液侵入蓟县系大理中，形成矽卡岩化斑岩型铜矿。
3.青白口系
青白口系开尔塔斯群可分上下两个亚群，下亚群主要由碳质页岩和碳质、泥质灰岩组成，含丰富的叠层石化石，厚度大于1400m。上亚群由浅灰色灰岩、大理岩组成，夹硅质条带状灰岩、灰质白云岩和少量含钙质硅质岩透镜体，含叠层石化石，可见厚度2300m。本群以碳酸盐岩为主，具浅海开阔台地环境特征，大多数沉积物是在低潮面以下氧化还原界面附近形成的。当海水较浅时，形成高能环境的角砾状灰岩和砂屑砾屑灰岩；在海水相对较深时，形成黑色含碳质页岩和黑色灰岩。在喇嘛萨依地区见有含铜薄层砂岩夹于白云质大理岩中。
（三）新元古界
新元古代南华纪至震旦纪是早古生代板块活动前期的阶段，我们把这一时期作为一个新的构造巨旋回开始，也就是Rodinia超大陆在这个时期逐渐裂解（陆松年，1998）。本微板块南华纪和震旦纪属于半活动到稳定沉积时期，具有构造巨旋回开始的盖层沉积特点。
1.南华系
本微板块南华系可分3个组，下组为库鲁铁克提组，该组的下部，相当于贝义西期（773Ma）（夏林圻等，2002），有基性熔岩和凝灰岩出露，其底部砾岩角度不整合于青白口系库松木切克群之上，上部为冰碛岩、砂岩；中组吐拉苏组为冰碛岩、碳质泥岩、硅质砂岩；上组别西巴斯套组为含砾白云岩冰碛岩。上述3组厚度约800m。
2.震旦系
震旦系由下而上分为：喀英迪组，为结晶灰岩、白云质灰岩；塔尔恰特组（640±33Ma）（锆石U-Pb）（夏林圻等，2002），为泥质粉砂岩、长石砂岩；塔里萨依组，为冰碛岩。上述3组地层总厚度约600m。在赛里木湖至果子沟剖面上见有紫红色夹灰绿色粉砂质板岩与冰碛砾岩的层系受由北向南推挤的逆冲作用形成了一系列紧闭断褶带（图1-4），并逆冲到寒武-奥陶系和青白口系之上。该剖面上的冰碛砾石多半为大理岩，砾石大小不一，物源来自附近的蓟县系和青白口系。据丁乾俊等（1990）研究，认为本区南华-震旦系沉积过程中既有近沙滩沉积和有流水参与的类河口沉积，又有冰水砾石加入的类洪积沉积。我们认为该区冰期有早、晚两期，中期为间冰期，并出现浅海碳酸盐岩沉积。果子沟剖面见有紫红色粉砂质板岩，为间冰期产物，表明间冰期曾出现温暖到炎热气候，总的沉积环境为近海边缘的大陆冰川堆积。
图1-4 赛里木湖-果子沟南华系至奥陶系信手地质剖面
（四）下古生界
1.寒武系
本微板块寒武系与震旦系呈平行不整合关系。寒武纪仍属稳定型盖层沉积环境。下寒武统分为两个组，下部为磷矿沟组，由硅质泥岩、粉砂岩夹灰岩组成，底部为含磷层，厚17～40m；上部霍城组为微晶灰岩，厚度为2m，底部砂砾岩与下部磷矿沟组有一沉积间段。早寒武世海水进退较频繁，反映内陆架浅海沉积环境。中寒武统下部肯萨依组，为岩屑砂岩夹团块状灰岩、生物灰岩、硅质磷块岩；上部阿合恰特组，为钙质粉砂质泥岩、硅质泥岩、硅质泥岩夹薄层灰岩，厚度几米到10余米。上寒武统下部将军沟组，由岩屑砂岩、粉砂岩、泥质硅质岩及灰岩组成；上部果子沟组，岩性为薄—中厚层状灰岩、泥质灰岩及硅质泥岩，厚度数米至30m。中、晚寒武世为碎屑岩和碳酸盐岩混积陆架相沉积。本区寒武系含丰富三叶虫化石。寒武纪当时可能在博乐及伊宁两地的水下微隆起夹持下形成东西敞开的浅海走廊海槽的古地理格局。
2.奥陶系
本区奥陶纪在寒武纪古地理基础上发生了重大转折，由于南侧伊犁洋的打开，当时的构造格局为：北侧为温泉-博乐早古生代陆架海、南侧为博罗科洛岩浆型被动陆缘，形成伊犁洋北缘伸展机制地球地动力条件下大陆边缘的总格局。
（1）温泉-博乐早古生代陆架海：下奥陶统新二台组及塔勒基河组为黑色硅质泥质粉砂岩、砂岩、页岩、灰岩，含丰富笔石化石，厚度为140～178m。中奥陶统风沟组及科克萨雷溪组为黑色、灰色硅质泥质粉砂岩、钙质硅质岩、泥质生物灰岩，含笔石，可见厚度为178～228m。上奥陶统萌库尔河组为黑色、灰绿色粉砂质灰岩、粉晶灰岩、泥质粉砂岩、硅质粉砂岩夹泥质硅质岩，含放射虫硅质岩，可见厚度380m。奥陶纪当时为大陆架的外陆架-陆坡的深浅海沉积环境。
（2）博罗科洛岩浆型被动陆缘：下-中奥陶统可可乃克群第一亚群为杂砂岩、粉砂岩、泥灰岩互层夹火山角砾岩，顶底产黄铁矿型铜矿，第一亚群厚2698m。可可乃克群第二、三亚群属中统，第二亚群含玄武岩、火山碎屑岩、杂砂岩、页岩、硅质岩，厚2700m（图1-5）（图版Ⅱ-4）。第三亚群为岩屑-长石砂岩与页岩互层，显示大陆斜坡相沉积特征，本亚群厚度为1488m。往西科古琴山沉积了一套酸-基性火山岩、火山碎屑岩夹灰岩。上奥陶统阿克塔什组及呼独克达坂组，为中厚层、厚层生物灰岩、角砾状灰岩，产珊瑚、三叶虫、头足类、腕足类化石。在果子沟新二台南可见夹有50m厚紫色英安质凝灰岩，本统厚度大于1750m。总的来看，博罗科洛岩浆型被动陆缘是在伊犁洋不断扩张情况下，当赛里木-准噶尔微板块南缘下沉时，形成伴有火山喷溢的斜坡相到海山碳酸盐岩台地的沉积组合特征。从整个赛里木-准噶尔微板块奥陶纪的总构造格局分析看，北侧艾比湖—奎屯一带可能为古陆隆起的剥蚀区，同时也是南侧浅海的陆源碎屑的物源区。由此，构成了由北向南形成的由古大陆经大陆边缘到洋区的完整的被动陆缘奥陶纪沉积体系。
图1-5 霍城果子沟南段中奥陶统信手地质剖面
3.志留系
本区志留系可分为：北侧温泉-博乐陆架海和南侧博罗科洛活动陆缘弧的两个地层分区。志留纪构造演化地动力环境明显不同于奥陶纪拉张体制。这时南侧伊犁洋开始向南北两侧大陆边缘发生俯冲，致使本区进入挤压体制，但并非前人（王宝瑜，2000）所提及的岛弧环境，因为在所谓岛弧北侧没有出现弧后盆地，而是大陆架与活动陆缘弧并存的构造格局。
（1）温泉-博乐陆架海：位于赛里木湖以北的汗吉尕山出露早、中志留世陆源碎屑岩和生物碎屑灰岩，厚199m。含牙形类、苔藓虫及大量海百合茎化石，砂岩中含有植物化石碎片（夏凤生，1993）。根据沉积相和生物群落分析，当时沉积环境为滨海中的滞流盆地。
（2）博罗科洛活动陆缘弧：下志留统尼勒克河组，主要为硅质岩、钙质泥质粉砂岩（产笔石化石）、生物碎屑灰岩（产珊瑚化石），厚约250m。在博罗科洛山西段这套层系中含大量酸-基性火山岩。中志留统分为两个组：下部基夫克组，为灰岩（产珊瑚化石）、碳质板岩；上部库茹尔组，为凝灰质砂岩、硅质细砂岩夹硅质粉砂泥岩和生物灰岩团块，产珊瑚和腕足化石，厚290～678m。在喀什河上游出露晶屑凝灰岩夹橄榄玄武岩及安山岩，厚度大于2500m。上志留统博罗科洛组为紫色夹灰绿色块状砂岩、泥质钙质粉砂岩，上部灰岩透镜体（产珊瑚化石），厚1000～1500m（林宝玉等，1998）。在艾肯达坂西夹有安山岩、安山质火山角砾岩、凝灰岩，厚3008m。上述有关地区出露的巨厚火山岩系时代尚有争议，但和邻区对比应该存在。从巨厚火山-沉积组合分析，本区应属受挤压地动力机制作用下，大陆边缘迅速下沉伴有火山喷溢（发）的大陆边缘水下火山弧。
（五）上古生界
1.泥盆系
本微板块早泥盆世普遍上升隆起，未见沉积。中、晚泥盆世博罗科洛山北坡形成别珍套-汗吉尕陆缘浅海盆。在依连哈比尔尕山一带为裂陷海槽古地理景观。
（1）别珍套-汗吉尕陆缘浅海盆：中泥盆统汗吉尕组，下部为砾岩、长石砂岩，夹灰岩（产珊瑚化石）；上部为灰岩、页岩，厚175～185m。
上泥盆统托斯库尔他乌组，为砾岩、砂岩、粉砂岩、硅质岩。科古琴东端见有流纹质火山角砾岩，厚约1800m。
（2）巴音沟裂陷海盆：中泥盆统头苏泉组，为凝灰质硅质岩、晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、板岩、千枚岩，厚大于3000m。上泥盆统艾尔肯组为千枚岩、灰岩、钙质砂岩、凝灰质砂岩、安山玢岩、斜长玄武岩。厚3000m。
根据本区中、晚泥盆世沉积组合分析，从南向北，具有由浅海向深海槽转化的构造格局。
2.石炭系
本区石炭系本书按原先三分法划分，因为三分法较为符合中亚地区构造、岩浆演化3阶段的客观实际。本区微板块从晚泥盆世晚期开始又一次进入板块弱活动期，早石炭世构造格局可由北而南划为北天山（巴音沟）初始洋盆、汗吉尕碳酸盐岩浅海盆和吐拉苏火山断陷盆地。中石炭世出现吐拉苏弧后火山断陷盆地、别珍套-汗吉尕（达巴特）浅海盆-岛弧带、依连哈比尔尕（三岔河）弧前盆地及巴音沟海沟-火山弧带。
（1）巴音沟海沟-俯冲带：在本带的石炭系是由较为复杂的火山-沉积岩系组成，其中有俯冲带上盘洋缘的火山弧，为一套下、中石炭统上千米厚的英安岩、安山岩夹火山碎屑岩组成（见图 1-5）。其中英安岩经锆石SHRIMP U-Pb测年为317±6Ma。海沟俯冲带内残留蛇绿混杂岩出露于火山弧北侧的芦苇沟、巴音沟（王宝瑜等，1994）、莫托沟-古尔图（李生虎等，1994）等地，沿依连哈比尔尕山北坡断续出露达200km。该蛇绿岩套由超镁铁岩、辉长岩（具共生斜长花岗岩脉）、闪长岩、辉绿岩、枕状玄武岩（图版Ⅱ-5）和块状熔岩、紫红色放射虫硅质岩（放射虫时代为晚泥盆世至早石炭世）组成。最近徐学义等（2006）在巴音沟蛇绿岩岩浆房分异出的晚期斜长花岗岩中，测得锆石SHRIMP U-Pb年龄为324.8Ma，相当早石炭世晚期。在我们测制的芦苇沟蛇绿岩套剖面中（图1-6）见有一层状碳酸盐化凝灰质粉砂岩（图版Ⅱ-6），似为远洋沉积系，其中所获得的锆石SHRIMP U-Pb测年为340±9Ma。上述年龄应理解为近源火山源晶屑年龄值代表洋盆早到中期年龄，其中巴音沟斜长花岗岩年龄值为324.8Ma，只能代表巴音沟洋盆中期年龄值，而北缘火山弧英安岩年龄值为317Ma，可能代表洋盆晚期年龄值。因此，巴音沟洋盆演化起止时间由340Ma到317Ma，至少经历23Ma演化过程。按洋盆扩张速率2cm/a计，其洋盆宽度至少大于460km。若按起始时间为360Ma计算，该洋盆宽度可达1000km，除了俯冲消减掉的距离外，洋的宽度也应在700km左右，因此，巴音沟洋大于红海型微洋盆。巴音沟洋俯冲消减后，洋盆关闭形成残留海。中石炭统上部巴音沟组为一套具浊流特征的碎屑岩系。由凝灰质粉砂岩、硅质粉砂岩、岩屑杂砂岩呈规律互层组成，厚度大于2500m。层系内部可见由A，B和E段组成鲍马序列（图1-7），并见舌状砂体和浊积岩中同生内碎屑黑色板岩砾石，以及由河流带入浊积海盆的植物碎片。从斜层理和大量舌状砂体向南尖灭形态分析，古水流指向由北向南，显示北侧准噶尔盆地为物源区。上石炭统科古琴山群，为灰绿色凝灰角砾状砾岩、砾岩、砂砾岩及粗砂岩等，厚750m。科古琴山群为一套残留海闭合造山阶段山间或山前磨拉石盆地堆积。
图1-6 独库公路奎屯河芦苇沟蛇绿岩信手地质剖面
图1-7 巴音沟组浊积岩中鲍马序列柱状图
（2）依连哈比尔尕弧前盆地：下、中石炭统安集海组，主要为灰绿、浅灰色、灰色到灰黑色晶屑岩晶细凝灰岩、粉砂岩、硅质岩夹生物碎屑灰岩透镜体（产三叶虫、苔藓虫、海百合茎等化石），厚300～5000m。有关该组沉积环境一直存在争议，经我们野外剖面（图1-8）研究认为，安集海组是一套较单调的细碎屑沉积物，具微细平行层理，厚度巨大，以半浮游沉积物为主，它位于英安质洋缘火山弧的后侧拗陷较深、相对稳定的沉积环境，中石炭世演化为弧前盆地。
（3）别珍套-汗吉尕碳酸盐岩浅海盆-岛弧带：本区下石炭统阿恰勒河组下亚组为钙质长石石英砂岩、钙质砂岩、泥质-硅质页岩，上亚组为钙质砂岩、生物灰岩、泥质-硅质灰岩、砾岩，产丰富的珊瑚、腕足、苔藓虫化石（图版Ⅲ-1），厚度大于1800m。中石炭统东图津河组为杂色砂岩、含砾砂岩、粗砂岩、钙质砂岩夹粉砂岩、灰岩，底部为砾岩，厚度872m。在汗吉尕山的东图津河组（C2d）与阿恰勒河组（C1a）为低角度不整合关系（图1-9），在达巴特一带有中石炭世岛弧型英安岩浆喷溢活动，经采样获得流纹斑岩锆石SHRIMP U-Pb测年为315.9±5.9Ma。该岛弧带赋存有小型斑岩型铜钼矿床（张作衡等，2006）。早、中石炭世，本区构造格局是以陆壳为基底的岛弧平台上的碳酸盐岩浅海到火山岛弧再转为碳酸盐岩浅海交互演化的过程。上石炭统科古琴山群，为杂色砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩、凝灰岩夹生物碎屑灰岩，厚度270～750m。底部砾岩以高角度不整合于泥盆系及中石炭统之上，为一套造山阶段的山间盆地磨拉石相堆积。
图1-8 独库公路巴音沟-三岔河石炭系信手地质剖面
图1-9 博乐汗吉尕山中石炭统与下石炭统不整合关系信手地质剖面
（4）吐拉苏弧后火山断陷盆地：本盆地下石炭统下部大哈拉军山组，主要为一套中性、中酸性到基性火山岩系（英安质晶屑凝灰岩、英安斑岩、霏细斑岩、流纹质晶屑凝灰岩、辉石闪长玢岩、安山玢岩、安山质集块岩、橄榄玄武岩）。底部为粗砂岩、砂砾岩、砾岩，厚度变化大，从660m到1600余米。下石炭统上部阿恰勒河组，为砂质生物灰岩、钙质砂岩、中酸性晶屑凝灰岩、砂砾岩，含腕足及植物化石，厚度由125m到1200余米。中石炭统下部脑盖吐组，为流纹岩、熔结凝灰岩、沉凝灰岩、硅质条带凝灰岩，厚度1880m。上部奥依曼布拉克组，为含砾粗面岩、凝灰质砂岩、角砾熔岩、流纹质凝灰熔岩，向上为灰岩、粉砂岩、硅质岩、砂岩、砾岩，含动植物化石，厚800～1000m。上石炭统本区未见。从本区早、中石炭世火山-沉积组合分析，为海陆混合相山间断陷盆地沉积。火山活动强烈伴有多处火山喷发机构，火山喷发不整合明显（图1-10），沉积环境动荡不定，海水时进时退，表现为地壳有节奏性拉张和间断交替的地球动力环境。著名大型阿希金矿就赋存于大哈拉军山组中。毋瑞身等（1995）用Ar-Ar法测得大哈拉军山组中辉石安山岩年龄值为325.1±0.6Ma，Rb-Sr等时线法测得阿希金矿中灰白色含金石英脉为340±8Ma及311.5±14Ma（李华芹等，1998）。碳酸盐岩石英脉为301±29Ma。
3.二叠系
本微板块二叠系分布在温泉、博乐汗吉尕山—阿拉套山一带。下二叠统乌郎组，为辉石安山岩、安山玄武岩夹火山角砾岩、晶屑凝灰岩及沉凝灰岩，厚近千米底部砾岩高角度不整合于石炭系之上。中、上二叠统铁木里克组为岩屑砂岩、长石砂岩、含砾砂岩夹泥、碳质粉砂岩及煤线，厚数百米。本区早二叠世为中基性火山喷发裂谷型盆地堆积环境，晚二叠世进入河流-沼泽相泥砂质沉积。
图1-10 阿希大哈军山组与阿恰勒河组喷发不整合素描图
（六）新生界
1.古近系、新近系
古近系和新近系昌吉河群，下部为一套橘黄色泥岩、细砾岩、泥灰岩及薄层石膏。上部为砾岩、砂砾岩夹砂质泥岩、泥岩，厚数百米。
2.第四系
有现代冰碛层（漂砾、砂及亚砂土）、山间洪积层、冲积层（砂、亚砂土、砂砾）、沼泽沉积物（砂土、淤泥）等。