曾称头屯河层。时代属中侏罗世晚期。分布于新疆准噶尔盆地及东、西准噶尔山区、吐鲁番哈密盆地等地区。命名地点位于新疆乌鲁木齐以西的头屯河。由黄绿、灰绿、紫色泥岩，灰绿色砂岩夹凝灰岩、炭质页岩组成。与下伏西山窑组及上覆齐古组均呈整合接触。厚400～500米。含ConiopterisPhoenicopsis植物群；双壳类化石有Ferganoconcha minor，Pseudocardinia gansuensis，P.yumenensis，Margaritifera isfarensis，Psilunio ovalis，P.jingyuanensis，P.manasensis，P.globitriangularis;介形虫有Darwinula impudica，D.sarytirmenensis等。各地岩性稳定，但厚度变化大。