西秦岭海演化阶段的特征及重要作用

板块碰撞造山后，地壳演化进入板内伸展阶段，也就是进入西秦岭海演化阶段。板内伸展阶段形成的构造格局已经不再是板块构造体制下的洋-陆格局，而是以伸展海盆体系为主体的盆-山格局或海-陆格局。西秦岭及其邻区板内伸展阶段是从中晚泥盆世开始的，一直持续到中三叠世末出现陆内造山作用为止。这一阶段的构造格局是以西秦岭海及南北陆地为特征的，是三叠纪西秦岭海形成演化的重要阶段。

（一）板内伸展的早期阶段

公园北部的礼县-漳县一带的中秦岭华力西前陆盆地、南部华力西期被动陆缘都接受了一套中-晚泥盆世到石炭纪的浅海相沉积，是板块碰撞后板内伸展作用的产物。在公园南部马鬃岗梁-雷古山一带，出露的泥盆纪下吾那组和二叠纪茅口组、石关组海相地层，就是这次伸展作用在公园一带的体现。

（二）三叠纪西秦岭海演化阶段

鉴于公园内地层主体是三叠系隆务河群，三叠纪地质演化对公园的物质基础形成具有重要作用。

大约距今2.55亿年至2亿年间，地球上的大陆聚合到一起，形成一个超级大陆，叫潘吉亚（Pangaea）大陆，这个大陆是由北半球的劳伦大陆和南半球的冈瓦纳大陆组成的（图6-19）。而组成中国大陆的一些地块，也就是图6-19中的绿色部分，如华北地块（NCB）、华南地块（SCB）、印支地块（IC）、北羌塘地块（NQ）等，游离在这个大陆之外，还是一些彼此分离的块体，各个块体之间被一些浅海连接在一起（图6-19）。直到2.2亿年之后，这些块体才开始聚合，最终形成亚洲大陆。

按照黄宝春等（2008，2018）利用古地磁数据研究结果，在距今2.6亿年的二叠纪末期，华北地块和扬子地块都位于北半球，华北地块中心位置位于北纬25°左右，扬子地块中心位置位于北纬5°左右，两个块体从此前的分离状态首次接触到一起，也就是东部（今天的大别山-苏鲁地区）首先碰撞到一起。碰撞带的位置，大致位于北纬12°左右（图6-20）。这次碰撞，形成了大别山等山脉，把华北和华南地块之间的海洋分隔成东、西两个。西边的秦岭海大致位于北纬10°～15°之间。海的形态呈现向西开口的喇叭状，西部比东部开阔，夹角为70°～80°（图6-19、图6-20）。此时的西秦岭海属浅海-滨海环境，生物主要为特提斯型，主要为类，并有少量底栖腕足类、珊瑚和菊石，说明这个海向西与昆仑海、特提斯海相通。

图6-19　距今2.6亿年前地球陆地（棕色、绿色）和海洋（白色）分布图（Huang et al，2018）

图6-20　华北、华南地块从距今3亿年到1.8亿年古纬度变化（Huang et al，2018）

MOB—蒙古造山带；NCB—华北地块；SCB—华南地块；Age—年代；Ma—距今百万年

宕昌官鹅沟一带的西秦岭地区，北部为陇西古陆，东南为摩天岭古陆（图6-21）。海水最深的地方可能在宕昌县雷古山至成县一带，沉积了二叠系石关群硅质条带灰岩、灰岩，产有丰富的类化石。

图6-21　晚二叠世西秦岭海范围示意图（据《甘肃省地质志》改编）(www.xing528.com)

到了三叠纪，根据古地磁研究的结果，华北和华南从东到西开始大规模的碰撞，而且华北地块和扬子地块发生了大规模的水平旋转，华北地块大致发生了42°的逆时针旋转，而扬子地块发生了35°的顺时针旋转，到早侏罗世（约1.8亿年），现今中国大陆的构造和地貌格局基本形成（图6-20）。

三叠纪也是西秦岭海演化的重要时期，形成了广泛分布的海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积，是西秦岭地区现今山脉的主要组成物质。在三叠纪，西秦岭海的位置、宽度、深度都发生了比较明显的变化。总体上，随着华北地块和华南地块的向北移动，海洋宽度逐渐变小（图6-20、图6-22），并且呈向南退缩（图6-22）的演化趋势。

图6-22　三叠纪西秦岭海宽度和深度变化图（殷鸿福等，1988）

三叠纪早期，西秦岭海的位置、宽度和深度没有大的变化（图6-22a、图6-22b）。海盆在碌曲-宕昌（官鹅沟）以北，包括今天的合作、临夏一带最深，达到次深海深度，向西延伸到青海尖扎县隆务河，北边被祁连山阻隔。而碌曲-宕昌（官鹅沟）以南，包括甘肃迭部，四川若尔盖、甘孜一带，都处于浅海-滨海环境。此时的官鹅沟地区，沉积了隆务河群第一段至第三段，海水比南部的迭部一带深，比北部合作等地浅（图6-22a、图6-22b），海平面相对较低，沉积环境处于次深海环境，图6-23中隆务河群所处的海水环境。

图6-23　早-中三叠世官鹅沟地区隆务河群岩石记录的海水环境变化

中三叠世早期，西秦岭海盆开始扩展，海盆范围有所扩大，向北一度海侵到祁连山，向南碌曲-宕昌（官鹅沟）一带海水变深（图6-22c），海平面变高（图6-23中隆务河群第三至第八岩性段记录的海水深度变化）。到中三叠世晚期2.4亿年左右，由于华北北侧蒙古地块的向南俯冲碰撞，导致华北地块、华南地块略向南移动大约5°，西秦岭海也相应地向南退却，海盆南北宽度有所减小（图6-20）。此时临夏-隆务河一带海水退出，宕昌-迭部一线位于海盆中心（图6-24），处于深海环境，越过迭部，接近若尔盖地区（图6-22d），官鹅沟一带海平面仍然较高（图6-23）。

图6-24　早三叠世西秦岭地区岩相古地理图（据《甘肃省地质志》改编）

晚三叠世，西秦岭海整体随着华北、华南地块向北移动，在距今约2.2亿年时，海盆大致位于北纬20°～26°之间，见图6-20。海盆南北方向变窄，海水继续向南退却（图6-22e、6-22f），此时西秦岭大部分地区露出海面，宕昌官鹅沟一带也已成为陆地，仅迭部-武都以南地区尚处于海相环境（图6-22e、图6-22f、图6-26）。

图6-25　中三叠世西秦岭地区岩相古地理图（据《甘肃省地质志》改编）

图6-26　晚三叠世西秦岭地区岩相古地理图（据《甘肃省地质志》改编）