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陇西县志(修订本):地质特征与现代地理过程

时间:2023-09-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:它们的形成不仅奠定了陇西盆地的地质基础,而且影响了本区的现代地质地理过程。新第三系在全县各地均有出露,为一套山麓—河湖相红色建造,岩性由砾岩、砂岩、砂质泥岩组成,不整合于老第三系之上。具大孔隙,层理不显,垂直节理发育,广泛覆盖于一切老地层之上。

陇西县志(修订本):地质特征与现代地理过程

一、概 况

陇西县的地质基础从宏观方面讲,属于昆仑秦岭褶皱区的祁连褶皱带。祁连褶皱带是一列总体呈西北东南走向的高大山系,它的主体是祁连山地,陇西盆地是它的东延部分。

祁连褶皱带属于地槽体系,原为海水分布的地区。自加里东造山运动以后,它才上升为陆地,形成了以北西向为主的紧密褶皱带和巨大压性的深大断裂。奥陶纪时,祁连褶皱带又被海水淹没,但接着印支运动的差异上升又把它抬升为陆,结束了海浸历史。祁连褶皱带以后历经燕山运动、喜马拉雅运动,因而形成了现今群山起伏、山峦重叠的地貌形态和地表结构。

陇西盆地属祁连褶皱带轴心的东延部分,轴部为震旦系深变质的混合岩、片麻岩大理岩,两翼为前震旦系深变质岩。本区的老岩层除东南部有零星分布外,大都覆盖在深厚的黄土之下,成为基底层。

陇西盆地的形成与印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动有紧密的关系,印支运动使祁连褶皱带发生山前凹陷,陇西盆地得以形成,而燕山运动和喜马拉雅运动则使陇西盆地成为浅宽微斜的构造盆地,为甘肃系红色岩系的堆积创造了条件。

在陇西盆地的地质发展过程中,有两大地质事件是引人注目的,一是红色岩系的形成,二是黄土的广泛堆积。它们的形成不仅奠定了陇西盆地的地质基础,而且影响了本区的现代地质地理过程。例如强烈的水土流失,分布广泛的黄绵土的形成,高泥沙含量的渭河水文特性的出现,典型黄土地貌景观的塑造,无一不和黄土(地层)有联系。

二、地 层

陇西县的地层,根据地质发展情况分析,可以划分为三大类:即三叠纪前变质岩系;中生界、新生界红色岩系;第四系黄土堆积及现代沉积物。

(一)三叠纪前变质岩系

1.前震旦系 北部有零星分布,岩性为一套深变质的混合岩—片麻岩夹大理岩,暂定为马衔山群,总厚2400米。

2.下古生界 零星出露于东南垭儿峡等地,为一套浅变质的碎屑岩建造。岩性主要为石英片岩、角闪片岩、石英砂岩夹大理岩并有石英脉侵入,总厚大于3264米。

3.泥盆—石炭系 见于蓼西河脑桦林山一带。下部以灰、灰绿色砂质长石砂岩为主,夹少量紫色页岩及泥质粉砂岩,产瓣腮类化石。上部主要为深灰色页岩、砂岩夹钙质粉砂岩、泥砂岩,岩石普遍含炭。由于化石存在一个由上泥盆系到下石炭系的过渡层,同时上部页岩与下部砂岩层位没有明显界线,走向上并有相变关系,因此定为上泥盆世—下石炭世。

4.二叠系 仅出露于桦林山一带,为一套碳酸盐建造,超覆不整合于上泥盆—下石炭系之上。下部为浅棕灰色—灰白色厚层—巨厚层状灰岩夹薄层砂岩。上部主要为灰—浅棕灰厚层灰岩。其上下均有薄—中厚层灰岩夹泥灰岩及含碳砂页岩,产蜒科珊瑚化石,厚约1400米。

5.三叠系 出露于西南一带,由一套碎屑岩和碳酸岩组成。

6.侵入岩 主要分布于东南部及东北黑燕山,以酸性岩为主,侵入时期为印支期及海四期。

花岗岩 出露于东南四十里铺南峡口一带,呈小岩基及小岩枝产出,侵入于下古生界地层中,岩石为淡灰—灰红色中粒黑云母花岗岩,主要有微斜长石、石英、斜长石、黑云母等组成,颗粒直径约3毫米左右,围岩有大理岩化及混合岩化等蚀变现象。暂定为海西期岩浆侵入活动产物。

闪长玢岩 仅在境内西南有小块出现,面积小,侵入于三叠系地层中,并见第三系砾岩不整合于玢岩之上,岩石为浅灰—暗灰色细粒块状,具斑状结构。

(二)中、新生界红色岩系

中、新生界红色岩系主要指中生界白垩系及第三系红色地层,它们的岩性可分为:

1.白垩系 系一套山麓相、河湖相堆积,出露于县南四店—回龙池一带,不整合于三叠系之上。

白垩系地层分为上下两层。底层为山麓相堆积,岩性为浅紫红—灰白色厚层砾岩和砂岩。上层为红色、紫红色砂岩、砂砾岩、砾岩,并夹有少量灰绿色、灰白色砂岩,分布在本县的为下层,上层在渭源县境。

2.第三系 地层为一套红色岩相建造,分布在本县的第三系分老第三系和新第三系。

老第三系仅分布于北部凤凰山一带,为一套山麓相堆积,岩性由红—灰白色巨砾岩、砾岩、砂砾岩组成,下部以砾岩为主,向上稍变细并夹有薄层砾岩、粉砂岩。砾石成分以花岗片麻岩为主,分选差,最大粒径达1—2米,砾石多呈次棱角形或圆形,称固原群。

新第三系在全县各地均有出露,为一套山麓—河湖相红色建造,岩性由砾岩、砂岩、砂质泥岩组成,不整合于老第三系之上。

新第三系分为上中下三段:

下段 分布于蓼西河沟脑、双泉等地,主要为厚层橘红—砖红色细砂岩,分选好,层理不明显,局部可见交错层。

中段 多出现在董家寺—冯家门—关家门—永吉乡联线以南地区,为一套厚层暗红色砾岩。

上段 分布于通安—高阳—宏伟乡一带。此外,在火焰山及北边境也有出现。为棕红色、黄色厚层泥岩,属内陆湖相沉积。(www.xing528.com)

(三)第四系黄土堆积及现代沉积物

黄土是第四系的代表性岩层,广泛分布于丘陵山区及高阶地之上。一般呈灰黄、土黄、黄褐色,风化面颜色稍暗,质地均匀,结构疏松。具大孔隙,层理不显,垂直节理发育,广泛覆盖于一切老地层之上。

黄土在本县的分布不完全一致,在空间上有明显的地区差异。

渭河南岸的黄土分布与下伏第三系末古地形基本一致,厚度变化较大,总的趋势是南薄北厚,渭河以南厚度较薄,一般都小于15米,随海拔高度增加黄土厚度也逐渐减薄,在2400米以上,基本没有黄土分布;而渭河以北黄土比南部稍厚,一般为15~30米。以大咸河流域中段通安、云田一带厚度最大,最厚可达50~60米。在一些东西向的山梁上往往南坡厚度大,基岩多不出露,北坡厚度则较薄,基岩广泛出露。这与黄土堆积时的风向可能有关。

陇西县的现代沉积物种类很多。按成因分,有冲积物、洪积物、坡积物、残积物、坠积物等。

冲积物分布于渭河一、二级阶地及其支流上,具有二元结构特点,上部为黄土状土,下部为沙砾石层。

洪积物多分布在一些河流支流的沟口,形似扇状,故称洪积扇。其特征是组成物质分选差,大小物质常混杂在一起,砾石多呈棱角状。

坡积物是指岩石风化产物经雨水搬运而在山坡下部堆积起来的现代沉积物,各山坡均有分布。

残积物一般都分布在基岩出露的地方,基岩经过风化而在就地堆积就构成残积物。

坠积物包括倒石堆、崩塌堆积。山麓或河谷沿岸由于重力作用而发生崩塌就形成坠积物。

三、构 造

陇西属祁连褶皱的东部凹陷地区。北侧为祁连褶皱带马衔山褶皱束东延部分,呈北西走向;南侧为秦岭褶皱带武山褶皱束,由中生界及古生界地层褶皱断块构成,构造线呈北西西走向;中部是陇西凹陷,沉积了大片中、新生界红色地层以及第四纪黄土。陇西的地质构造分以下几个构造单元

(一)武山背斜断隆

主要由下古生界及三叠系、白垩系地层构成。构造线由北西西向东逐渐转为东西向,其北面为四店—回龙池大断层,与盆地相接,断层走向近乎北西西向,呈齿状弯曲横穿境内南部边缘,长达40余公里,东西两侧均延伸至区外。

(二)陇西凹陷(陇渭盆地)

位于北山隆起和南山断隆间,沉积了巨厚的白垩系及第三系红色岩层,盆地西侧与临洮凹陷相通,北与定西凹陷相连。盆地构造线在北部呈北西向,向东渐转为北西西向,西部则为北北西向,向东转为东西向,盆地自西北向东南倾斜。陇西凹陷根据基底深浅及表层褶曲情况可划为三个次一级构造带。

1.西部轻度褶皱带 所占面积不大,多在渭源境内,沉积了巨厚的红色地层,部分地区缺失上新统地层,白垩系地层直接出露,由许多轴向近于平行的自北向南的向斜、背斜构成。

2.东部单斜带 东半部沉积了巨厚的第三系地层,总厚可达1500米以上,除南部倾角稍大外,一般都小于5°,中部近于水平。盆地内断层褶皱少见,中心在通安—高阳一带。岩性为新第三系岩层。

3.杨家营—樊家河断陷带 位于大咸河以西,凤凰山东侧山前地区,为香泉—内官断陷带南延部分。西侧为柴家河断层,东侧也有断层,断陷带内沉积了很厚的中、下更新统地层,其厚度大于300米。

(三)内官南山—凤凰山背斜断隆

本断隆属马衔山褶皱束东延部分,由强烈褶皱的前震旦系构成基底。其上为老第三系,上面覆盖不厚的黄土,构成平缓的低山,山体主要由老第三系背斜构成。背斜东侧以柴家河大断层与杨家营断陷带相接,南翼与陇西凹陷相连。

本区中、新生界构造运动比较活跃,特别是第四纪以来新构造运动表现很明显,其活动方式以大面积不均衡升降运动及沿古老构造线部分地段继承性活动为其特征,主要表现形态为:

陇西县地质图

渭河上游综合地层表

续表

1.盆地南部大部分地区上升作用明显 本区由于长期不断上升并遭受剥蚀,所以部分地区还保留有残留的古夷平面,如旗杆山即属此例。此外,渭河以南黄土厚度减少,也是地体上升的有力证明。

2.断裂活动频繁 本区的断层多沿老断层进行活动。如在县城—文峰一带的断层致使本区堆积了很厚的近代冲积层,为地下水的储存提供了良好条件,成为全县地下水最丰富的地段;北面柴家河断层及马家河断层,使断陷带内沉积了巨厚中、下更新统地层。证明本区断层活动频繁,分布广泛。

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