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甘肃省张掖市地质构造和地质演变

 mrb8 2017-09-13

张掖市的地质构造和地质演变,可追溯到距今20亿年以前的元古代,那时祁连山、河西走廊、北部的合黎山、龙首山还沉没在大海之中,后经多次构造运动、岩浆活动、变质作用,海水几经进退.海陆几经沧桑.走廊南北山地隆起,中部下沉,形成今天的地质和地貌结构。

一、地层

前长城系龙首山群  在市境北部的龙首山、合黎山区有零星分布,由大理岩、白云大理岩、云母片麻岩、石英片岩、斜长角闪岩等组成,属海相陆源碎屑岩——富镁碳酸岩建造,厚变大于2770米,内夹条带状磁铁矿和白云英。

蓟县系墩子沟群  分布在合黎山和龙首山一带,不整合于前长城系之上,主要由灰绿色砂质干枚岩夹灰岩和石英岩、变质砂岩、石英砂岩、石英岩、变质砾岩、灰岩等组成,厚度690~1880米,属滨海——浅海相陆源碎屑岩、富硅镁碳酸盐岩建造。

震旦系韩母山群  分布在合黎山与龙首山地区,属陆缘滨海——浅海陆棚环境形成的一套冰川沉积地层。主要有灰色冰碛砾岩、灰绿、灰黑粉砂质干枚岩、灰绿色含砾千枚岩夹粉砂质干枚岩等。

奥陶系  主要分布在南部祁连山山前的黑河及酥油口河两岸,是一套紫红色巨厚的中基性火山岩、砂岩、粉砂岩、灰岩、石英岩、硅质岩等组成,是一套海相火山岩及碎屑岩沉积,厚度大于2373米。

志留系中、下统  分布在黑河两岸,岩性为灰绿色细砂岩夹板岩、粉砂质页岩,厚度达3492米。

石炭系下统  分布在南部祁连山区,在市境南部山前地带有少量出露,由页岩、粗砂石英岩夹灰岩、石英质砾岩组成。

石炭系上统  分布在北山龙首山一带,由灰黄色钙质泥岩、灰黑色砂质页岩夹煤线、石英砂岩,物砂岩等,属海陆交互相碳酸盐与碎屑岩建造。

二迭系下统  分布在北山龙首山一带,由浅黄色细砂岩、砂页岩、灰白色含砾粗砂岩、石英砂岩夹黑泥岩、泥岩夹煤线。

白垩系下统庙沟群  主要分布在北部合黎山一带,面积广,由紫红、桔红色砾岩、砂岩、泥质粉砂岩夹灰绿色、灰白色钙质结核层、灰绿、灰紫色细砂岩、泥质页岩夹钙质页岩、泥灰岩,厚度达2700米。

下第三系白杨河组  分布在南部祁边山簏,由桔红色砂岩、砖红色、棕红色砂岩、砂质泥夹石膏薄层,厚度达千米以上。

上第三系疏勒河组  平行不整合于白杨河组之上,为一套桔黄、土黄、桔红色的砂岩、砾岩及砂质泥岩、白色砾岩、砂岩、泥岩组成,厚度数百米。

第四系  第四系沉积在境内分布广,类型多。走廊南北两侧山麓以洪积、冰碛、坡积为主,走廊中部多为河湖相堆积。

第四系更新组玉门组  即玉门砾岩,在盆地南缘山麓地带出露,沉积物为砾岩、砂砾岩夹砂岩透镜体,内含少量巨砾或岩块漂砾,略具层理,以冰川或冰水堆积为主的地层,有些地区为洪积型。玉门砾岩在河流两岸常构成阶地的基座,这些地层中常含砂金。

第四系更新组酒泉组  即酒泉砾岩,广泛分布在南北两侧的山前、冲积——洪积扇、山坡堆积、黑河河床、河漫滩、阶地、湖滩等地,是一套半胶结或未胶结的松散的冲积——洪积、湖积、冰水沉积物,厚度为10~30米不等。

全新统  分布广泛,类型多,由砂、砾石、淤泥、壤土、黄土状土构成的冲积层。主要分布在市境南部广大倾斜平原及河床、河滩、河流I~Ⅱ级阶地之上。市境内低凹部分,有石膏、芒硝、食盐、含盐淤泥、盐碱土,厚度大于1 2米。风积层分布在合黎山以南,地貌形
成沙垅,新月型沙丘,沙丘高1O~30米。

二、地质构造

张掖市地质构造复杂,所处的大地构造位置是青藏高原向内蒙古高原跌落的第一级分界处,也是重力梯度的分界带,南北地貌差异很大,地壳厚度在此发生明显变化,新构造运动极为活跃。又处于天山——内蒙褶皱系北山褶皱带的南部,按板块构造分解,有阿拉善古陆
板块、北祁连古洋板块和南祁连古陆板块三个单元。

境内主要构造形迹有祁吕贺山字型构造西翼和东西向构造,在此基础上又迭加了河西系、雅布赖弧形系等构造体系。这些构造体系互相干扰、互相穿插、利用和改造在交汇部位区应力易于集中,地质体沿着已经存在的断裂带不断产生新断裂,所以地震频繁发生。

张掖和邻近地区的断裂构造主要有:

祁吕贺山字型构造西翼  肃南断层,盐池——平川——芨岭断层,祁连——肃南断层,愉木山——扁都口断层,格龙井——大南泉断层,祁连山北侧断层,深大断层。

东西向构造  冷龙岭东西向断层,永固——大黄山断层。

雅布赖弧形构造  北大山南——雅布赖断层,阿右旗——雅布赖断层。

河西系四弯断层  龙首山——野猫山断层;红寺湖东断层。

三、地质发展史

远在20亿年以前,河西走廊是一片汪洋大海,后来发生了强烈的阿拉善运动.敦煌——阿拉善古陆形成,张掖市北部和龙首山一带随之上升为陆地,走廊地带和祁连山区仍然是一片海洋。到中晚元古代(距今19.5~6.15亿年),北部龙首山一带经长期剥蚀之后,又下沉为浅海,沉积厚达2000多米的蓟县系碎屑岩。到震旦纪时。祁连海槽进一步大,气候变冷,出现了冰川期,走廊南山、龙首山一带为海水覆盖,形成海洋型的冰川沉积地层。震旦纪末期发生强烈的托莱运动,祁连海槽褶皱隆起,张掖全部都上升为陆地。进入古生代后、祁连海槽又发生了几次海侵和海退;到时了奥陶纪时,发生了古浪运动,阿拉善古陆抬升,南部祁连海槽中部隆起,形成了祁连古陆。走廊南山为北祁边海槽。这种北部为古陆、南部为海槽的形势一直到了盆纪末,发生了祁连运动,中祁连古陆急剧上升,北祁连海槽不断缩小,并沉积了具有磨拉石堆积特征的“老君山砾岩”。晚泥盆世末。河西及张掖地区全部变为陆地。早石炭纪晚期,又发生大规模海侵.北祁连海向北扩大,海水已达龙首山一带,并沉积了海陆交的碎屑岩——碳酸盐岩建造。后来又发生了几次海退、海侵,到晚三叠世时发生了印支运动。北部山地、走廊地带及中祁连山地都形成,只是在中祁连山地与河西走廊之间还保留了一条东两向的狭长湖盆。进入中生代岳.由于印支运动.走廊南山西北东南向的高大山岭已经形成。侏罗纪时,北山及龙首山一带又下沉成为潮水盆地、湖泊及南部的山间盆地,由于气候温润,植物茂密,不少地区形成了煤层。白垩纪以来.由于燕山运动,走廊地带及北部的潮水盆地继续下沉,加上气候干燥,形成了红色、灰色河湖相的碎屑岩沉积。进入新生代第三纪以后。强烈的造山运动,使走廊南山不断上升,走廊地带不断下沉,形成了今天的山川大势。由于气候进一步变干,在祁连山山间盆地及河西走廊沉积了红色、桔红色砂岩、泥质岩夹石膏、砾岩。第四纪以来.河西走廊及祁连山区经历了几次冰期和间冰期气候的变化,在山前和走廊地带堆积了厚度达几百米的冰川,河流堆积形成的玉门砾岩和酒泉砾岩及风积黄土。全新世以来.由于气候进一步变干,湖泊干涸,风砂地貌形成,绿洲不断遭受侵蚀。

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