官鹅沟国家地质公园地层变形与峡谷成因调查结果

（一）地层分布

隆务河群是官鹅沟国家地质公园的主体地层，也是西秦岭地区出露最广泛的地层。前人对该套地层的研究历史较长，地层名称也经历了多次变迁（见表4-2），反映了不同研究阶段对这套地层的认识，这里做一简单的介绍。

表4-2　西秦岭三叠系隆务河群名称变革

早在1955年，刘东升在青海循化县隆务寺黄河河谷创建了隆务河系，开始了对西秦岭三叠系的研究。1958年陕西区测队在陕西创建了留凤关群，1962年黄振辉在甘肃宕昌创建了官厅群，这两个群属表示的是同一套地层，分别代表陕西和甘肃秦岭地区的三叠系，故甘肃这边采用官厅群，并进一步划分为任家湾组、任家沟组。这时期的研究程度很低，只是把这套海相沉积的地层从区域上划分出来。

20世纪70年代开始的区域地质调查工作，对西秦岭地区的三叠系开始了比较系统的调查和研究工作。甘肃区测一队于1973年完成的1∶20万卓尼幅区调报告，将图幅内三叠系划分为下三叠统（T1）、中三叠统（T2），其中中三叠统包括两个组，即第一组（）和第二组（）。甘肃省地矿局一队于1990年完成了《宕昌幅》《大河坝幅》《兴化幅》《良恭幅》四幅1∶5万区调，将宕昌一带的三叠纪地层划分为仇家山组、郭家山组、滑石关组、大河坝组和下马龙组。其中滑石关组分为三个岩性段，大河坝组分为5个岩性段。在官鹅沟国家地质公园内，出露滑石关组第二岩性段和第三岩性段以及大河坝组5个岩性段。1989年川西北地质大队将迭部及南若尔盖地区的三叠纪地层划分为扎里山组、马热松多组、郭家山组、光盖山组、咀朗组、纳鲁组、卡车组和卓尼组等八个岩石地层单元。1991年殷鸿福将迭部益哇沟一带中、晚三叠纪地层划分为卓尼组、卡车组、纳鲁组、咀朗组、光盖山组、郭家山组。这一阶段西秦岭地区三叠系调查和研究程度较高，各地建立了地方性的岩石地层单元。

1997年甘肃省岩石地层清理时，将西秦岭三叠系又归并为隆务河群。1998—2000年甘肃省地矿局一队、甘肃省区测队、甘肃省地矿局地质研究所在进行《哈达铺幅》《理川幅》《岷县幅》《申都幅》《新城幅》《冶力关幅》1∶5万区调时，应用了这一方案，把这些图幅范围内的三叠系统统划为隆务河群。但是，1999年甘肃省区测队在进行《尖尼幅》《腊子口幅》1∶5万区调时，把工作区内的三叠系从下到上划分为扎里山组、马热松多组、郭家山组、滑石关组和大河坝组。岩石地层单位的划分，再次趋于不一致。

2007年，甘肃省地质调查院完成的1∶25万《岷县幅》地质调查报告认为，工作区内的三叠系由于沉积环境不同，以扁都口-岷县一线为界，以北和以南地区岩石组合特征、古生物特征都明显不同，将这一地区的三叠系划为南、北两个带。北带三叠系从下向上划为隆务河组、光盖山组、大河坝组，南带三叠系从下到上划分为扎里山组、马热松多组、郭家山组、光盖山组和大河坝组。盆地南、北带的光盖山组岩性差异不大，大河坝组为盆地沉积中心，见表4-2。

2011年，甘肃省地质调查院在完成的1∶25万区域地质测量报告《武都幅》中，将宕昌-武都一带的三叠系划归隆务河群，从下向上分为五个岩性段（见表4-1）。这一划分，废弃了1990年甘肃地矿局一队命名的仇家山组、郭家山组、滑石关组、大河坝组和下马龙组，地层序列有比较大的变化，但是对于前人地层单元和该次工作的地层划分的对应关系没有交代，对于隆务河群及每个组的年代，也没有明确的界定。

2009年，甘肃省地质调查院在承担完成《宕昌幅》等7幅1∶5万矿调时，在原甘肃省地矿局一队1990年完成的《宕昌幅》《大河坝幅》1∶5万区调报告对地层划分的基础上，把宕昌一带的三叠系重新进行了划分，把原滑石沟组划归隆务河群第一、第二岩性段（TL1、TL2），把大河坝组5个岩性段分别划分为隆务河群第三至第七岩性段（TL3-TL7），把下马河组划归隆务河群第八岩性段（TL8），见表4-1，见图4-1、图4-4和图4-5。这一划分，是比较简单的处理方式，就目前的研究程度来说，是相对可以接受的。至于详细的地层层序及年代、空间变化，还有待于以后的工作来补充和完善。

图4-4　公园中部鹅嫚沟地质剖面图

图4-5　公园东部大河坝地质剖面图

官鹅沟国家地质公园从南向北出露第一段至第八段，由于断层和褶皱作用，地层层序多被破坏，见图4-4、图4-5。总体上，第一段和第二段岩石组合为薄-中层状灰岩与灰质板岩互层，局部夹角砾状灰岩，厚1487 m。第三段至第八段岩石组合为长石石英杂砂岩、泥灰岩、粉砂质板岩，厚度大于3761 m。

（二）地层层序

综合鹅嫚沟（图4-4）和大河坝（图4-5）两条地质剖面地层出露情况，结合前人研究资料，总结公园隆务河群层序如下：

上覆地层：上白垩统车拉组紫红色砾岩

===========================断　层==========================

隆务河群（TL）　厚3761 m

第八岩性段（TL8）　＞1148 m

33.黄褐色中厚层状灰质粉砂岩，有孢粉：Acanthotriletes sp.、Klukisporites sp.、Dictyotidum sp.、Marattisporites sp.、Equiseitriletes sp.、Pagiophyllumpollenites sp.、Cycodopites sp.、Piceites sp.、Osumdacitites sp.、Leiotriles sp.、Bennetites sp.　50 m

32.浅褐色薄-中层状含粉砂质泥灰岩夹灰质细砂岩　40 m

31.棕灰色、灰褐色薄层状粉砂质灰质板岩　160 m

30.浅褐色薄层灰质长石石英细砂岩夹灰质粉砂质板岩　80 m

29.深灰色泥灰岩、粉砂质灰岩夹灰质板岩　256 m

28.灰-灰褐色灰质粉砂岩夹灰质板岩　250 m

27.深灰色灰质粉砂质板岩夹灰质粉砂岩　312 m

第七岩性段（TL7）　834 m

26.浅褐色薄层含粉砂泥质灰岩　104 m

25.灰质石英杂砂岩夹泥质灰岩，产植物：Podozandes sp.　225 m

24.灰色泥质粉砂质灰岩与薄层泥质灰岩互层　81 m

23.灰、灰褐色灰质石英杂砂岩夹灰质粉砂岩及少量泥质灰岩及板岩424 m

第六岩性段（TL6）　245 m

22.深灰色薄层-中层灰岩，含泥质灰岩　36 m

21.灰色薄-中层状灰质粉砂岩与粉砂质灰岩互层夹厚层石英杂砂岩　53 m

20.灰色薄层含泥质灰岩夹灰质砂岩，含植物：Podozaraites sp.　90 m

19.深灰色薄层灰岩夹粉砂质灰岩及灰质石英杂砂岩　66 m

第五岩性段（TL5）　1399 m

18.灰色薄层泥质灰岩，含粉砂质泥质灰岩夹灰质粉砂岩　441 m

17.灰-灰绿色长石石英杂砂岩兼粉砂质灰岩及板岩　201 m

16.灰色薄层灰岩与灰质板岩互层　122 m

15.灰色粉砂质灰岩、泥灰岩，薄层粉砂岩夹灰质板岩　276 m

14.灰色中厚层状长石石英杂砂岩夹板岩，有遗迹化石：Palacophycus sp.143 m

13.灰-浅灰色杂砂岩、灰质粉砂岩夹灰质板岩，底部为粉砂质灰岩　216 m

第四岩性段（TL4）　29 m

12.灰绿色灰质板岩夹薄层灰岩　29 m

第三岩性段（TL3）　1244 m

11.灰色长石石英杂砂岩与粉砂质板岩互层，产植物：Neocalamites sp.、Ptilophylum sp.　235 m

10.灰色中厚层状微晶灰岩　11 m

9.灰褐色长石石英杂砂岩与粉砂质板岩互层　294 m

8.灰色薄-中层状含泥质灰岩夹灰质长石石英杂砂岩及板岩，含植物：Neocalamites sp.　219 m

7.灰色薄-中层状灰岩　40 m

6.灰色长石石英杂砂岩与粉砂质板岩互层（未见底），产植物：Neocalamites sp.、Podozamites sp.　445m

第二岩性段（TL2）　565 m

5.深灰色薄-中层状微晶灰岩　565 m

第一岩性段（TL1）　922 m

4.深灰色薄层灰岩与灰质板岩互层　364 m

3.浅灰色粉砂质灰岩夹褐色粉砂质板岩　244 m(www.xing528.com)

2.灰色薄层灰岩　39 m

1.灰色薄层灰岩夹角砾状灰岩（未见底）　＞275 m

===========================断　层==========================

下伏地层：下二叠统茅口组灰岩

隆务河群第一至第二岩性段（TL1-TL2）为灰岩和砂岩互层。第三至第七岩性段（TL3-TL7）以浊积岩为主：岩石组合以石英杂砂岩、石英砂岩、长石石英杂砂岩、石英粉砂岩等碎屑岩为主（TL3、TL5、TL7）夹灰质粉砂质板岩（TL4）及灰岩、粉砂岩、粉砂质灰岩及泥灰岩（TL6）。

主要岩性段基本层序特征：

隆务河群第一岩性段典型基本层序特征：由薄层粉-微晶灰岩、钙质粉砂质板岩组成，其中常组成灰岩夹板岩结构，局部见韵律层，单个韵律层厚约20 cm，见图4-6。

图4-6　隆务河群第一岩性段基本层序

隆务河群第二岩性段基本层序特征（图4-7）：

基本层序A：主要出露在该段下部，由钙质板岩和白云质灰岩组成，以板岩夹灰岩或互层状韵律层居多，单个韵律层厚2～3m，板岩中具水平层理和纹层状层理，反映局限台地相的韵律结构特点。

基本层序B：由薄层白云质灰岩和泥灰岩组成，主要出露在该段中部，以薄层灰岩夹粉砂质泥岩居多，局部偶见两者呈不等厚韵律层，单个韵律层厚20～25 cm，泥岩中具水平纹层，反映出低能环境下韵律结构沉积特征。

基本层序C：由角砾状灰岩、细砾屑灰岩、薄层微晶灰岩组成。角砾状灰岩具滑塌堆积旋迴性沉积特征。

图4-7　隆务河群第二岩性段基本层序特征

隆务河群第三岩性段至第五岩性段基本层序特征（图4-8）：

基本层序A：由灰岩砾岩（a）、砂岩（b）和板岩（c）组成。其中砂岩包括细粒岩屑长石砂岩、细粒长石岩屑砂岩、细粒岩屑石英砂岩和钙质细粒长石砂岩等，板岩包括钙质板岩、钙质粉砂质板岩和粉砂质板岩等，灰岩砾岩只在底部出现。砂岩中具水平层理、低角度交错层理、爬升沙纹层理、缓波状层理，部分砂岩中还有透镜状层理、槽模、冲刷模和重荷模等层理层面构造。基本层序多以a夹b形式出露，局部见韵律结构，具复理石沉积特征。

基本层序B：由砂岩、薄层灰岩和钙质粉砂质板岩组成，以砂岩为主，灰岩夹钙质粉砂质板岩以互层或夹层出现，砂岩主要为长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩，具粒序层理；薄层灰岩中具水平层理、低角度交错层理，灰岩和板岩的含量多变，单个韵律层厚1～4 m，具复理石沉积特点。

基本层序C：由不完全的鲍玛序列组成，主要出露在该组中部，由中粒岩屑砂岩、长石岩屑砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩、钙质板岩组成。常见细砂岩→粉砂岩→粉砂质板岩序列、中粒砂岩→细砂岩→粉砂质板岩序列、粉砂岩→粉砂质板岩→钙质板岩序列。中粒砂岩中具粒序层理，底部局部含砾石，底面具冲刷构造，槽模、重荷模发育。细砂岩中具平行纹层，与中粒砂岩粒度渐变，粉砂岩中具沙纹层理，粉砂质板岩中常具水平层理。该层序中，单个序列厚20～50 cm，显示了高密度浊流的特点。

图4-8　隆务河群第三岩性段至第五岩性段基本层序特征

隆务河群第六岩性段至第八岩性段以薄-中层状灰岩与石英杂砂岩互层为特征，偶夹少量板岩，不具鲍玛序列沉积特征。

隆务河群第六岩性段基本层序特征（图4-9）：

基本层序A：出现在该段下部，由中细粒杂砂岩、细粒砂岩、板岩组成，砂岩包括钙质砂岩、长石砂岩、石英长石砂岩、长石石英杂砂岩、岩屑石英砂岩，板岩包括泥质板岩、钙质粉砂质板岩、砂质板岩、千枚岩。砂岩发育粒序层理、平行层理；砂岩底面发育重荷模、槽模构造，重荷模多呈不规则状，下伏泥岩呈凹状，其大小为（1～2）cm×（5～6）cm，并且沿长轴有定向性；槽模多呈形态不规则的舌状、锥状突起，砂岩底面侵蚀槽长15～20 cm，突起1～3 cm。属复理石建造，为次深海-深海快速堆积的产物。

基本层序B：由具块状层理的中细粒杂砂岩，具平行层理的细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩组成的韵律沉积。砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩中发育平行层理、斜层理、交错层理、透镜状层理、波状层理及砂球沉积构造。具浅海陆棚相沉积特征。

基本层序C：主要在该段上部，由砂岩、粉砂岩、板岩组成，砂岩、粉砂岩发育大量的交错层理、水平层理、斜层理、波痕构造。反映水动力条件较强，具浅海陆棚环境沉积特征。

图4-9　隆务河群第六岩性段基本层序

隆务河群第七岩性段和第八岩性段基本层序特征（图4-10）：

基本层序A：由具平行层理、斜层理、波痕构造的中细粒长石石英砂岩、钙质砂岩与具平行层理、交错层理的粉砂岩、粉砂质板岩及具水平层理的钙质粉砂质板岩、含炭泥质板岩组成的旋迴性层序。

基本层序B：具平行层理、斜层理、波痕构造的粉砂岩与具水平层理的粉砂质板岩、含炭泥质板岩组成的韵律性层序。

基本层序C：由具底面冲刷构造、波痕构造、交错层理的长石石英砂岩、钙质石英砂岩、粉砂岩与具平行层理的粉砂质板岩、泥质板岩、纹层状灰岩组成的层序。

图4-10　隆务河群第七、第八岩性段基本层序

（三）典型岩石特征

岩石类型有石英杂砂岩、薄层状泥质灰岩、粉砂质灰岩、微晶灰岩、碎屑灰岩和板岩等。

（1）砂岩：成分主要有石英（70%～75%）和碳酸盐（15%～20%），另有少量黑云母（或白云母）及泥质物（1%～5%），微量电气石、磁铁矿、绢云母等，个别地段尚含少量长石，粒度0.1～0.25 mm，具明显的砂状结构，块状构造，风化后为浅黄绿色，岩层面上具象形印模，为判断岩层产状正常抑或倒转的可靠标志，少数砂岩层中尚具斜层理，与象形印模结合起来判断岩层正倒最有效。该砂岩的显著特点除固有的颜色外，还含少量白云母和黑色炭质碎屑。

（2）钙质砂岩：成分以石英（50%～55%）及碳酸盐（25%～30%）为主，次为褐铁矿（5%～10%）、泥质（1%～5%）及微量电气石，粒度0.1～0.25 mm，砂状结构，块状构造，单层厚2～30 cm，风化面呈棕褐色（图4-11），少数显斜层理及底部象形印模。

图4-11　厚层至块状灰色细砂岩与中厚灰黑色粉砂岩互层

（3）细粒长石砂岩：碎屑约占70%，成分主要为石英、长石，占30%～40%，尚有少量黑云母、白云母、硅质岩，碎屑磨圆度及分选性均差。胶结物主要为绢云母，其次为铁白云石、硅质等。细粒硬砂岩呈不等粒状，直径一般为0.1～1 mm。碎屑成分主要为石英、长石及岩屑，三者含量近等或石英略多些，约占1/2。岩屑成分包括英安岩、硅质岩、板岩、千枚岩、粉砂岩及安山岩等。碎屑磨圆度差，多为棱角状及半棱角状，分选性差。综观本区细粒长石砂岩，西部含钙质较高，钙质砂岩较多。

（4）粉砂岩：碎屑约占60%，直径0.01～0.1 mm，其中石英、长石约占90%，云母及方解石少量，尚有个别电气石。绢云母、碳酸盐胶结，以基底式胶结为主（图4-12）。

图4-12　浅灰色薄层粉砂岩（表面呈灰-浅灰黑色）

（5）灰岩：隐晶-微晶结构，方解石占95%以上，余为少量石英微粒。细粒长石砂岩碎屑以石英及长石为主，长石约占35%，含少量云母及微量方解石、锆石。碎屑直径0.1～0.25 mm，分选差，次棱角状及棱角状。胶结物以高岭石为主，碳酸盐较少，充填式及孔隙式胶结。一般为薄层状（图4-13）。

图4-13　薄层灰岩

（6）砾屑灰岩：岩石主要由白云石、方解石等所组成，并含有少量的泥质和土状的褐铁矿等，砾状，粉晶结构。白云石占20%，方解石占77%。岩石中的白云石、方解石为粉晶-细晶状，粒度为0.05～0.2 mm，个别为0.5 mm，部分呈大小不等的团块分布于岩石中，岩石中有结晶粒度较粗的方解石呈网脉状（图4-14），有少量的泥质和褐铁矿分布。碎屑形状不规则，表面有平行的、网格状的因搬运、磨蚀而产生的划痕（图4-15）。

图4-14　砾屑灰岩（较粗方解石呈网脉状）

图4-15　砾屑灰岩（表面有平行的、网格状的划痕）

（四）古生物及生物地层年代

隆务河群地层中发现大量植物类化石（图4-16），包括：Neocalamites sp.、Podozamites sp.、Ptilophylum sp.、Palacophycus sp.、Podozaraites sp.、Podozandes sp.。其中Neocalamites sp.为优势种，主要生活在三叠纪-中侏罗世，其余植被生存年代均早于三叠纪。综合上述岩性特征、接触关系、古生物群，推测其时代为中三叠世。

图4-16　植物化石（大河坝沟和平人家农家乐院内）

（五）沉积环境

隆务河群岩相变化大，属于次深海-深海相沉积。