第一节 地质基础
一、两大褶皱系交汇之地
作为地理名称的秦岭山地,并不包含洮河—迭藏河—宕昌岷江以西的甘南高原北部山地,但作为大地构造单元的秦岭褶皱系,却延伸到青海以西,从而囊括甘南高原北部诸山,而西倾山、郭尔莽梁、岷山主脉及以南地区,在中国大地构造分区中,则属松潘—甘孜褶皱系(图1-1)。
在甘肃境内,秦岭褶皱系北以青海南山深断裂和天水—宝鸡深断裂与祁连山褶皱系为界,南以玛沁—略阳深断裂与松潘—甘孜褶皱系为界。具体说,即占据甘南高原北半部。地质学家公认,秦岭褶皱系是一个典型的多旋迥褶皱系,兼具加里东褶皱、华力西褶皱和印支褶皱,但甘南高原北部均为印支褶皱,即南秦岭印支冒地槽褶皱带。震旦纪和奥陶纪尚为地台,加里东运动具优地槽特点,志留纪才开始地槽型沉积。重要的构造运动发生于中晚三迭世时期(任纪舜等,1985)。
图1-1 甘南高原的大地构造分区(据任纪舜等)
高原北部广泛出露上泥盆统、石炭系、下二迭统,并呈近东西向延伸,而其南北两侧又有中下三迭统,且零星分布侏罗系、白垩系。由此判断,包括达里加山—太子山—白石山和腊利大山—斜藏大山等在内的甘南高原北部是一个复式背斜,而碌曲、临潭一带则是一个大致以洮河谷地为轴部的复式向斜。除临潭县城附近有新近系、古近系地层小片出露外,中三迭统占绝对优势,其南北两侧均为下三迭统。甘南高原南部和东南部的光盖山、迭山是整个甘南高原地层最古老的地区,除呈北西西—南东东向狭带状延伸的前震旦系外,志留系、泥盆系、石炭系、二迭系均有分布,显然又是一个复式背斜,即白龙江复背斜。与复式背斜、向斜相伴,还有大量近东西向压性断裂。
近东西走向的白龙江复背斜和与之平行的逆断层形成于志留纪末。此后地槽进一步发展,但复背斜轴部已上升成为陆地,海水仅残存于复背斜两侧的地向斜内。自早泥盆世至晚二迭世,沉积了厚达7000m以上的浅海相灰岩。但因地壳下沉不均衡,复背斜北翼海水较浅且环境多变,南翼海水较深且环境稳定。晚古生代末,白龙江复背斜继续隆起,两翼进一步沉降。但晚期地壳运动减弱,海水全部退出,至晚三迭纪时,进入地壳相对稳定阶段(黄载忠,1992)。
松潘—甘孜褶皱系是一个印支地槽褶皱系,占据东昆仑褶皱和秦岭褶皱系以南,喀拉昆仑褶皱系和三江褶皱系以北及扬子准地台西北的广大地区。其东段即大约东经95°以东,略呈以龙门山断裂带为底边的等腰三角形。西倾山隆起带是这个褶皱系内的一个二级构造单元。西倾山是以宽缓不对称式箱状褶皱为基础,以断裂相分割而形成的断褶复合构造。海西旋回初期尚处于扬子古陆边缘,地槽在晚海西运动回返,印支旋回期隆起,晚印支运动中全面回返,并出现挤压褶皱、逆冲断裂(李亚东等,1999)。甘南高原南部,即西倾山以南的玛曲县境,是这个褶皱系所属二级大地构造单元巴颜喀拉褶皱带之一部分,即阿尼玛卿优地槽褶皱带。区内广泛出露二迭、三迭系超基性岩、混杂岩、细碧角斑岩、复理石和少量碳酸盐岩,三迭系地槽沉积覆盖大部分地面,三迭系沉积下可能潜伏着一个硬性中间地块(任纪舜等,1985)。
二、中新生代地质历史
甘南高原,无论是属秦岭褶皱系的北部地区,还是属松潘—甘孜褶皱系的南部地区,均为早中生代印支褶皱。这就表明,甘南高原的所有山地在早中生代均已脱离沉积环境,经过强烈而复杂的褶皱和断裂隆升为山地高原。广泛分布于北部山地的酸性花岗岩、酸性石英斑岩和中性闪长岩、石英闪长岩则表明,这些山地在燕山期继续褶皱、断裂上升的同时,还有强烈的岩浆活动。新生代高原继续上升,山地形成了三级夷平面。而西北部甘青边界一带、合作盆地、碌曲西南、洮河以北临潭县城一带、阿尼玛卿山一些小型山间盆地、玛曲县东南部地区以及冶木河流域冶力关一带局部下沉,沉积了新近系临夏组砂砾岩。
第四纪期间,山地继续抬升,尕海盆地、玛曲县北部沿黄地区及黄河首曲继续下沉,但整个甘南仍在抬升,河流两侧发育5级阶地即是证据。构造抬升和局部下沉,地貌内营力的差别造成了地貌外营力的不同,促进了甘南高原地貌成因的复杂化和地貌类型的多样化。
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