官鹅沟国家地质公园：地层变形与峡谷成因

按照甘肃省地层区划，西秦岭地区被划分为两个地层区，北部称为秦岭地层区，南部称为巴颜喀拉地层区。秦岭地层区从北向南包括北秦岭、中秦岭、泽库、南秦岭、勉略地层分区，巴颜喀拉地层区包括摩天岭、南昆仑、松潘-甘孜地层分区，见表3-2。官鹅沟国家地质公园属于泽库地层分区，南邻南秦岭地层分区，北接中秦岭地层分区。西秦岭地区出露地层从新太古界到新生界，其中古生界志留系白龙江群和三叠系隆务河群是该区出露最广泛的地层。西秦岭地区出露的地层以及地层的名称见表3-2。下面对主要的地层的岩石组成和年代资料进行介绍，作为认识该地区地层物质组成的基本资料，也是认识该地区构造演化、官鹅沟国家地质公园地质地貌形成过程的基础。

表3-2　西秦岭地区地层单位划分

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新太古界鱼洞子岩群，是该区出露最古老的岩石地层单位，出露在摩天岭地层分区，大部分位于陕西境内，在甘肃主要出露在康县一带，以一套深变质、强变形的岩石组合为特征，构成扬子地块碧口地体的结晶基底。岩石变质变形强烈，混合岩化明显。据张宗清和张国伟（2002）研究，鱼洞子岩群形成年龄大于2693 Ma，属于新太古宙。鱼洞子岩群因为特征的塑性流变特征，岩石多形成波纹状和条带状暗色、浅色相间的花纹，多可成为观赏石。

南华系关家沟组由地质部陕西省地质局区域地质测量队（1970）创建于文县关家沟^[1]，是一套砾岩、火山碎屑岩、板岩地层，厚度大于3600 m，含球藻化石Trachysphaeridium（粗面球形藻）、Asperatopsophosphaera（糙面球形藻）、Pseudozonosphaera（拟环球形藻），具有南华纪微古植物特征。(www.xing528.com)

关家沟组是西秦岭地区迄今为止发现的唯一一套冰川沉积物。砾岩中的砾石成分复杂，有基性-中酸性火山岩、石英岩、花岗岩、硅质岩、变砂岩、千枚岩等。砾径大小悬殊，一般为5～15 cm，大者为20～60 cm，无分选，磨圆度中等，以呈浑圆-次棱角状为主。部分砾石具冰川动力痕迹，如压裂、刻痕等，胶结物主要为冰碛与正常沉积相混合的泥砂质，砾岩成层性差，多不显层理构造。含砾杂砂岩中的砾石特征同砾岩，但其砾径较小，多为5～20 cm，岩层一般都具层纹、层理构造。显示砾岩和含砾杂砂岩分属冰川底碛和冰筏海洋沉积。

临江组分布于武都两河口-略阳县城一带，岩石为白云岩、白云质灰岩、硅质岩夹绢云石英千枚岩、粉砂质板岩、炭质板岩、结晶灰岩、变粉砂岩等。其上部白云岩多具花边状构造，含核形石，局地含硅质条带、团块，不显层理，反映为海平面相对较高的封闭环境下的滨海海湾沉积；下部产磷锰矿层，炭质板岩、变粉砂岩内含巢状、结核状黄铁矿，显示其处于水流不畅的还原环境，为浅海陆棚相沉积。

奥陶系大堡岩组主要以浅灰-深灰色板岩为主，夹变中性凝灰岩、变粉砂岩及含炭硅质板岩、结晶灰岩。板岩中富产笔石。形成于海水较深、封闭较好的还原-次还原条件的静水沉积，属浅海相深水海盆环境。

志留系白龙江群，下部迭部组为灰-黑色板岩、含炭板岩、含铁白云石变斑板岩，夹纹层-薄层状变粉砂岩。中、上部含笔石和头足类化石，笔石有Monograptus sp.（单笔石）和Dendrograptus sp.（树形笔石），地层厚度大于3935 m，是深水还原环境沉积形成的。中部舟曲组下部为中-厚层状变长石石英细砂岩、变粉砂岩夹板岩，厚900多m；上部为灰、灰黑色绢云粉砂质板岩、炭质绢云板岩夹薄层状粉晶灰岩、褐铁矿透镜体，厚200多m；岩石的色调较深，生物化石罕见，是半封闭的静水海湾沉积。上部卓乌阔岩组为深灰色薄、中层状含硅质条带，团块细晶灰岩夹黑色含黄铁矿条带，晶粒炭质板岩，深灰色板岩及硅质岩，厚度大于1740 m。地层沉积于半封闭-封闭、深水滞流的浅海陆棚环境。在北崖山和郭家河以北等地，产珊瑚、腕足类、层孔虫、竹节石和海百合茎化石。其中以珊瑚最为丰富，腕足类次之。珊瑚常见属种有Halysites sp.（链珊瑚未定种）、Coenites sp.（镣珊瑚未定种）、Cladopora sp.（枝孔珊瑚未定种）、Favosites forbesi sub.qilianshanensis（福培氏蜂窠珊瑚祁连山亚种）等。

泥盆系划分为桥头组、屯寨组、羊汤寨组，为一套浅海陆棚相陆源碎屑岩夹（互）碳酸盐岩沉积，局部夹火山岩，岩石发生了浅变质。桥头组总体为一套灰岩夹钙质板岩、千枚岩地层，产珊瑚、海百合茎等化石，厚度近1000 m。屯寨岩组岩性主要为千枚岩、板岩夹灰岩，灰岩中产层孔虫化石。羊汤寨岩组以深灰-灰色绢云（石英）千枚岩为主，说明此时已由早期的碳酸盐台地演变成为海水很深并伴有间隙性火山喷发活动的裂陷海槽。

石炭系分为下石炭统巴都组和上石炭统东扎口组、下加岭组和上加岭组。巴都组（C1b）上部为厚层灰岩、灰绿色石英细砂岩、含砾板岩、含砾灰岩夹粉砂质板岩、砾岩，下部为淡紫色硬砂质砂岩、灰绿色长石石英砂岩、角砾状灰岩夹粉砂岩、灰岩、含砾灰岩，偶夹安山质角砾熔岩。东扎口组（C2d）为灰色、灰绿色、灰黄色粗-中粒砂岩，夹绿色砾岩、砂质泥岩和泥灰岩，偶夹灰岩。下加岭组（C2x）岩性为深灰色薄-厚层灰岩、砂质灰岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩夹少量砾岩。上加岭组（C2s）岩性为灰白-灰红色块状灰岩、结晶灰岩，底部为灰褐色砂岩、砾岩。

二叠系下-中二叠统大关山组（P1-2d）为灰-深灰色、灰白色中厚层礁角砾灰岩，黏结灰岩，骨架灰岩，鲕状灰岩，生物碎屑灰岩，条带状灰岩等，为礁碳酸盐岩建造。上二叠统石关组（P3s）下部主要为深灰色-灰绿色灰岩、硅质灰岩和长石石英砂岩、砾岩、含砾砂岩、泥灰岩等，上部为玄武岩、安山岩。

三叠系是西秦岭地区出露最广泛的地层，过去有不同的名称，现在统一为隆务河群（T1l），地层属半深海盆地沉积。下部为灰-青灰色泥质板岩、粉砂质板岩、灰绿色长石石英砂岩、泥灰岩、钙质板岩，底部为含砾板岩。中部为灰褐-灰绿色中-厚层状中-细粒长石石英砂岩夹粉砂质板岩、泥质粉砂岩、钙质（含砾）板岩。上部为灰、灰黄色石英长石砂岩、长石砂岩夹板岩、泥灰岩。在宕昌以西碌曲-玛曲一带，分为扎里山组、马拉松多组、江里沟组、郭家山组、光盖山组、大河坝组。其余地段按研究程度不同，有不同的划分。

侏罗系郎木寺组，呈小面积的孤零盆地出露，为一套陆相碎屑岩夹中基性火山岩、碳酸盐岩建造。该地层是燕山运动在中秦岭地区形成众多北东向、北东东向的山间断陷盆地中沉积形成的，属山间盆地型河湖相沉积。岩性为灰绿、褐灰色英安斑岩、安山质英安斑岩、英安质角砾凝灰岩、安山凝灰岩和凝灰质砾岩。

下白垩统东河群，为一套紫红、砖红、灰绿、黄绿等杂色陆相碎屑岩系地层。根据岩石、岩石组合等特征，自下而上可分为三个组级岩石地层单位，即田家坝组、周家湾组和鸡山组。田家坝组为一套以紫红色巨厚层状砾岩为特色的碎屑岩系，沉积环境为山麓-洪积相。周家湾组为一套紫红、灰紫、黄绿、灰绿色及少量灰黑色的泥岩、粉砂岩夹砂岩、砂砾岩、砾岩，具明显的沉积韵律，含双壳类、介形类、爬行类及植物化石；沉积环境早期以湖泊相为主，晚期为河流相。鸡山组为以黑灰色、黄绿色、灰绿色泥岩，粉砂岩，泥质粉砂岩为主夹紫红色砂岩、砾岩及炭质页岩、煤层和灰岩层；顶部砾岩夹层增厚，色调变为以紫红色为主。含较丰富双壳类、腹足类、介形类和植物化石等，系山麓-洪积相沉积。

上白垩统车拉组下部为紫红色厚-巨厚层状砾岩，夹少量砂岩、含砾砂岩，厚度大于723 m；上部为紫红色夹灰绿色中层状砂岩，含砾砂岩夹砂质泥岩，厚434 m。

新近系甘肃群下部为红色块状砾岩、砂砾岩夹粉砂质页岩，中-上部以紫红色粉砂质黏土岩、块状砾岩、砂砾岩呈不等厚互层为特征；上部为紫红色块状含砂浆黏土岩夹少量砂砾岩，多出露于盆地中心。甘肃群形成于山麓-河湖相沉积环境，且以湖相沉积为主。

第四系大量见于中新生代盆地的山岭和现代河谷及阶地、城镇所在地。更新统主要有两种成因类型，即冲-洪积层和风成黄土、黏土层。在切割较明显的河谷两侧残留的Ⅲ级阶地上，上述成因类型沉积一般都可见。此外，部分山梁、山坡上分布有风成黄土沉积。