理论教育 陇南自然地理与重大自然灾害研究

陇南自然地理与重大自然灾害研究

时间:2023-11-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:第一节陇南自然地理自然地理作为一门学科,是指研究自然环境的组成、结构、功能及其空间分布规律的科学,是地理学的重要分支之一,是与“人文地理”相对应的一个概念。自然地理环境,包括受到人类间接或轻微影响而原有自然面貌未发生明显变化的天然环境,以及长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。

陇南自然地理与重大自然灾害研究

第一节 陇南自然地理

自然地理作为一门学科,是指研究自然环境的组成、结构、功能及其空间分布规律的科学,是地理学的重要分支之一,是与“人文地理”相对应的一个概念。

自然地理环境,包括受到人类间接或轻微影响而原有自然面貌未发生明显变化的天然环境,以及长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。狭义的自然环境是指地球表面具有一定厚度的圈层,亦即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈,及其相互作用、相互渗透的区间内所共同构成的特殊圈层,因为它是在太阳辐射能、地球内能和生物能共同作用下所形成的,比之地球上的其他圈层及其特征要复杂得多,对于人类生存和社会发展的影响也更加直接,甚至是起着决定性的因素。

本书所谓“自然地理”是一种泛称,主要是指陇南市区域内一区八县行政区划分割下的地域性地质、地形、地貌构造,以及水文、土壤、生态等环境因素,意在为读者科学认识、深入思考、理性分析陇南重大自然灾害的发生与本区域自然地理环境之间的关系提供背景与依据。

一、陇南地貌特征概述

陇南市位于甘肃省东南边陲,属于世界屋脊——青藏高原东缘,是甘肃省唯一的长江流域地区,也是甘肃唯一的四大地理区域的南方地区。陇南东连陕西,南接四川,北靠天水,西邻甘南,为甘肃南下东出之要冲。全市总面积2.79万平方公里,全区辖一区八县,分别为武都区、成县、徽县、两当县、宕昌、文县、康县、西和县、礼县,有242个乡镇、3422个行政村,居住着汉、回、藏、满、壮等23个民族,总人口279.8万,其中农业人口241.47万。(图5)

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图5 陇南市地貌(卫星图)

陇南山地为秦岭山脉的西延部分。在大地构造上属于西秦岭褶皱系,地势东低西高,海拔从东部的1500m上升到西部的4500m以上。在地貌上位于中国大陆二级阶梯向三级阶梯的过渡地带,属于秦巴山区、青藏高原和黄土高原三大地形交汇区域。西秦岭和岷山两大山系分别从东西两个方向伸入全境,形成了高山峻岭与峡谷盆地相间的复杂地形。陇南山地山高坡陡,地形复杂,差异性大,自然灾害频繁。以徽成盆地为界,分为南北两支:北支为北秦岭山地,山势比较缓和,南支为南秦岭山地,山势高峻。介于南北秦岭之间的徽成盆地为充填红色岩层的丘陵盆地,海拔1000~1500m,最宽处可达4000m。

全市按地貌的大体差别和区域切割程度的不同,可划分为三个地貌类型区:(图6)

东部浅中切割浅山丘陵盆地地貌区

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图6 陇南市地貌类型图

本地域包括徽成盆地的成县、徽县和两当三县。西秦岭分为南北二支伸入本区域,形成南北高、中间低凹、长槽形断陷盆地,海拔800~2700米。北边系北秦岭断裂切割式山地,海拔一般在1500~2700米,相对高差500米左右,为浅切割中山区,地势平缓,浅山已垦殖为农田,深山有茂密的水源涵养林,植被覆盖良好。南边系南秦岭地垒式山地,海拔一般在1900~2400米左右,相对高差500~1000米左右,为中切割山区。中间系缓坡丘陵盆地,海拔在800~1300米,相对高差在200米以下,坡度多在20度以下,川坝地散布于山丘之间,土厚水丰,历史上就是粮食的集中产地。

南部中深切割中高山地貌区

本区域系南秦岭西延部分和岷山山系东部相互交错地带,包括康县、武都、文县全境,海拔大多在900~2500米左右,大部分地方处于北纬33°以南、属亚热带边缘区。这一区域因山势较高、沟壑纵横,高山河谷交错分布,大部分耕地为坡耕地,土层较薄,石块较多,保水、保肥能力差。

北部全切割中高山地貌区

本区域包括宕昌、礼县、西和三县全部,海拔在968~4100米之间,谷峰相对高差300~1500米不等。宕昌县哈达铺、理川、南阳一带,礼县西汉水及其支流两岸,西和县漾水河及其支流两岸等地属浅丘陵黄土梁峁地形,相对高差小,地势平缓,河谷开阔,土地连片面积大,有许多山间小平原分布,西礼盆地就在其中。西汉水下游山陡谷狭,山地、旱地较多,土地较为分散,但耕地较多,有大面积的草地和土地资源。

整个地区,由于新构造运动的强烈隆升与流水的急剧下切,形成山高谷深,重峦叠嶂的景观。年降雨量可达450~800毫米。在这样的地形和气候条件下,境内地质灾害发育,具有分布范围广、暴发频率高、危害重等特点。(图7)

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图7 陇南市地形分类图

二、陇南县(区)地质地貌

(一)武都区地质地貌

1.地形

武都区地处高中山侵蚀、剥蚀、构造山地。白龙江以北是秦岭山脉向西延伸部分,以南为岷山山脉向东延伸的交叉性地貌形态。地势西北高,东南低,山顶海拔最高3600米,山岭与河谷相对高差在1000~2500米之间。(图8)

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图8 武都区地貌(卫星图)

白龙江、北峪河流域中高山深切割河谷区

包括21个乡镇,白龙江河谷汉王以上为一背斜谷,基本上沿白龙江复背斜核部软弱的志留系地层。河谷南岸为岷山山系,山峰多在海拔3000米以上,山势陡峻,为石炭系侵蚀褶皱断块石质山地,由坚硬的石灰岩组成,溶蚀剥蚀强烈;山腰由坡积物组成并覆盖黄土,山坡上陡下缓,黄土沟蚀严重,滑坡、崩塌发育;沿山麓多形成滑坡群,堆积裙及泥石流舌状平台。白龙江北岸属中低山。坡度较缓,黄土层分布既广且厚,为大片农田所在;然植被差、侵蚀强烈,水土流失严重,可谓沟壑纵横。

白龙江谷底宽窄相间如藕节分布。险崖坝以上较宽阔,呈不对称U型,南窄北宽,谷底宽1~3.5公里。其中柳城、角弓、徐家堡、两水、吉石坝、城关、东江、汉王有较宽阔的河漫滩,形成河谷小盆地,经筑堤打坝已成良田。险崖坝以下河谷较窄,呈V型谷。两岸阶地以上由泥盆系坚硬灰岩组成。白龙江蜿蜒曲折,两岸支流沟岔多,大多为泥石流沟道,在沟口漫滩上形成泥石流洪积扇,扇面坡度一般为2°~10°,河谷两岸漫滩以上断续分布着1~N级基座阶地,河漫滩及阶地为农业区。

北峪河河谷较开阔,由第三系红土层组成。由于新构造运动活跃,第四纪全新统残积物在山麓河畔随处可见。但植被差,多光山秃岭,坡蚀、沟蚀严重,滑坡、崩塌、泥石流发育,为本行政区域极度强度水土流失区。

西北部山地原区

包括金厂、池坝、马营乡全部及相邻乡的部分,平均海拔在2500米以上。境内最高处为铁家山,海拔3079米,山势较缓,梁峁、洼地相间,相对高度为100~300米,属丘陵地貌,为高山灌丛草甸植被,有天然牧场,有轻微侵蚀。

西汉水中山狭谷区

包括西汉水支流秦家河、鱼龙河、甘泉河流域的8个乡。海拔1000米至2753米,一般为水系源头或上游地段。水系源头平缓,谷地呈U型,中下游为V型狭谷,区内主要为三迭系、白垩系及第三系地层;岩性软弱,剥蚀强烈,为深度切割区;除秦家河流域植被较好外,其余地区侵蚀强烈。甘泉、鱼龙、佛崖一带黄土层遭剥蚀,基岩屡见裸露。

东南部中山狭谷区

包括麻崖梁以南洛塘区的12个乡镇。麻崖梁如屏障将区分开,区内广坪、洛塘、五库、三仓4条河流及山脉皆呈北西—东南走向。山脉为石质山地,黄土覆盖浅,多为岩石风化残积物。植被较好,境内谷地除源头呈U形外,中下游切割较深,成为狭窄的谷地。

2.地质

武都区地处两个不同构造体系的交接部位。麻崖梁以南属“松潘甘孜褶皱带”,主要地层为“碧口群”。“碧口群”起自武都陈家坝,至于四川昭化、白水间,属海相沉积浅变质岩。“松潘—甘孜褶皱带”活动性弱,褶皱、断层不甚发育。麻崖梁以北属“南秦岭褶皱带武都‘山’字型构造西翼白龙江复背斜”,地层从志留系到第四系均有出露,以志留系到三迭系为一套海相浅变质碎屑岩碳酸盐岩地层,分布较为广泛。两水至两河口间称为“白龙江群”。武都“山”字型构造,为一弧顶向南突出的一系列弧形褶皱及断层组成。县城以西,为北西—南东构造线,县城以东为北东—南西构造线。白龙江复背斜,褶皱紧密,基本对称,两翼岩层倾角一般为40°~60°。背斜南翼(白龙江以南),与“洋布梁子—大年断层组”石炭系地层接触。白龙江背斜北翼,志留系地层出露齐全,与“葱地—铁家山断层组”泥盆、石炭、二迭系地层接触。

“白龙江复背斜”于志留纪末期加里东运动开始形成,泥盆、石炭、二迭纪时期的华里西运动加剧了它的变化。本区西北上古代地层全部上升,西秦岭地槽区继续下沉,形成了武都大断裂。由于地槽的全面回返和剧烈褶皱,造成大规模的断层产生和岩浆活动,并伴随出现了各种形态的断陷盆地。从侏罗纪起开始了陆相碎屑岩沉积。白龙江复背斜南翼的“洋布梁子—大年断层组”及北翼的“葱地—铁家山断层组”都是印支运动的出产物。同时强烈的印支运动使区域性近东西构造线方向改变,形成了一个弧顶向南突出的“山”字型构造。并对隆起较早的老地层的形态起到了强化和破坏作用,燕山运动和喜马拉雅山运动,使断层附近的侏罗、白垩、第三纪地层遭到破坏,局部地段有褶皱断裂产生。新生代以来山地经受了强烈的外营力作用,山顶基本夷平,夷平面以下为沟溪、河流深切的河谷。

武都区境内,从碧口群至第四系均有地层出露,其中以上古生代碧口群和志留系地层分布最广。“碧口群”为变质砂岸岩、板岩、千枚岩、沙砾岩、安山凝灰岩、结晶灰岩、白云岩、硅质岩等;“志留系地层”以软弱的千枚岩、板岩为主,夹有坚硬的灰岩、砂岩。泥盆系—三迭系以坚硬半坚硬的灰岩、白云岩为主,夹软弱的千枚岩及板岩;“侏罗系至第三系”以坚硬半坚硬的砾岩、砂岩为主,夹软弱的页岩、砂质黏土及煤层。“第四系堆积物”主要为卵砾石层、泥砾角砾层、碎块石、砾石层和马兰黄土。

(二)宕昌县地质地貌

宕昌县地处陇南山区的西北部,属青藏高原的边缘和西秦岭、岷山两大山系支脉的交错地带。境内山峦起伏,连绵不断,沟壑纵横交错,地势由西北向东倾斜。西秦岭山系支脉由东向西,从肖家湾,经杨家老梁、黑头山、关坝山、界排山、土台子梁向西北延伸,逐渐升高到南北秦岭的分界线和黄河与长江的分水岭。岷山山系支脉,从白日拉吉山经营盘山、葱地山、山神爷梁、马鬃岗梁,由西北向东南延伸,形成与迭部、舟曲两县分界的天然屏障。南部多高山峻岭,山势陡峭,主峰雷鼓山,海拔4154米;马鬃岗梁,海拔4143米;山神爷梁,海拔4037.9米;营盘山,海拔3668米;白日拉吉山,海拔3905米。东北部多黄土梁峁,黄土层较厚。东北部大山梁,海拔3402米;五个嘴,海拔3552米;土台子梁,海拔2932米。由于西秦岭和岷山两大山系的支脉遍布全县,又有岷江、白龙江等河流的长期冲刷、切割,境内地形异常复杂,山岳特征极为显著。南部多深山峡谷,北部多黄土梁峁,地势由西北向东南倾斜。最高的阿坞乡,海拔2500米;最低的沙湾水洞里沟口,海拔1138米,县城海拔1748米。(图9)

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图9 宕昌县地貌(卫星图)

根据地形地貌特征,大致归纳为3种类型。

山地

由两列山系组成。一列海拔2500~3500米的大达拉梁和岷峨山组成的北秦岭山地;另一列由海拔4000米左右的葱地山和雷鼓山组成的岷山山地东延部分和南秦岭山地,山地总面积23535.7平方公里,占全县总土地面积的71%,其中森林面积788.9平方公里。

丘陵

分布在哈达铺、理川、南阳3乡镇,海拔1900~2500米之间的地区,即南北秦岭之间,面积636.6平方公里,占总土地面积19%,以第三纪红砂黏质岩层为主,上覆第四纪黄土,经流水切割,沟谷发育,地形破碎。这一地区农耕地经长期垦殖,形成天然梯田,是主要农业区。

河谷川坝

见于白龙江、角弓河、良恭河和岷江等河流沿岸。因秦岭山地新构造运动强烈,河流急剧下切,所以河谷一般不宽,两岸阶地尤窄,组成物质各地不同。良恭河及岷江中段,流经县境中部丘陵区,物质来源于黄土、红色砂黏土和基岩分化物,质地较细;白龙江源远流长,组成物质也以壤质、砂黏质土壤为主,适宜多种作物生长;岷江下段及角弓河,切穿南秦岭山地,谷地窄狭,不宽的阶地在河流两岸断续分布,组成质极粗,需容土方能种植作物。

(三)文县地质地貌

1.地形

文县地处西秦岭山脉、南秦岭山带,是新构造运动强烈区,地震活动频繁,地质构造复杂,地表起伏大,岩石裸露,沟壑发育。全境为中高山地和河川谷地地貌类型。西秦岭岷山山脉的两大主脉插岗梁、摩天岭分布于县境南北两侧。从西向东横贯全境,构成了西北高、东南低的地势。最低点是东南部中庙乡的罐子沟,海拔550米,最高点是西部堡子坝乡的雄黄山,海拔4187米。由于江河穿越群山,经多年河流沉降和淤积形成了一部分河谷川台地。河谷川地海拔,从罐子沟的550米~县城的946米~中寨乡新寨村的1600米;地势成阶梯式立体地理结构,沟谷与山顶高差常在1000米以上;山坡坡度在40~60度以上,局部地区至80度左右,形成悬崖峭壁,成为不能利用之地。多数山岭海拔在2700米以上,多数山沟长10~50公里之间。高山重叠,峰谷交错,沟壑纵横,谷地狭窄,坡度陡峻,水流湍急。“山上雪花飞舞,山下桃红柳绿”是文县地形的真实写照。根据全国标准海拔1300米以上为高山山地计算,境内90%以上为高山山地,10%为河谷川地;高山山地为插岗梁山地和摩天岭山地,河谷川地为白水江及其支流河谷川地和白龙江及其支流河谷川地。文县海拔4000米以上面积1.72平方公里,占总面积的0.03%;3000~4000米面积435.64平方公里,占总面积的8.73%;2000~3000米面积1518.20平方公里,占总面积的30.4%;1000~2000米面积2690.89平方公里,占总面积的53.88%;1000米以下面积347.74平方公里,占总面积的6.96%。(图10)

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图10 文县地貌(卫星图)

2.地质

1)地层

文县区域地层南老北新。从南到北依次为前震旦系、震旦系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及白垩系,除白垩系外,其余均为浅海相沉积。

前震旦系

前震旦系碧口群下亚群(AnZbK)。由老到新,均为轻变质的浅海相变质岩,凝灰质碎屑岩及少量中基性火山岩。仅阳坝组火山凝灰质成分多些,其主要分布于“口头坝—尚德—跌不寨”以南的上丹堡、丹堡、横丹、玉垒、刘家坪、店坝、范坝、碧口、中庙、肖家、口头坝、尚德等乡镇。有铜、锰、金、磷、大理岩矿产

震旦系

震旦系碧口群上亚群(ZbK)。分为:①下部关家沟组(ZbK1),为浅海相碎屑岩,夹少量火山沉积岩;②上部临江组(ZbK2),为浅海相碳酸盐岩和硅质岩及碎屑岩,主要分布于“临江—尖山—石坊”以南,“石坊—文县城—口头坝”以北的临江、尖山、石坊、城关、尚德、口头坝等乡镇;其不整合于碧口群下亚群(前震旦系)之上,有铁、锰、金、磷、钡等矿产。

泥盆系

泥盆系为下泥盆统(D)的下部,以含碳质碎屑岩为主夹煤层;上部以碳酸盐岩为主夹碎屑岩。下至中泥盆统三河口组(D1ZS),为巨厚类复理石建造,以灰色、灰绿色千枚岩为主,夹灰岩及砂岩。中至上泥盆统(D2~ZS)的下部为含铁石英岩系,上部以碳酸盐岩为主。主要分布于临江—尖山—石坊以北的堡子坝、屯寨、洋汤寨、铁楼寨西南部摩天岭一带;其不整合于碧口群之上,有煤、石英岩、赤铁矿、石灰岩等矿产。

石炭系

石炭系为灰岩夹白云岩及千枚岩,底部夹赤铁矿层及铝土板岩,主要分布于石门沟梁、案板地、关地湾等地。

二叠系

二叠系下统(P2~M1)为灰岩、白云岩、白云质灰岩与灰岩互层,主要分布于中路河以东的季家堡等地;其不整合于泥盆系之上,有石灰岩、电石灰岩等矿产。

三叠系

三叠系中上统(T2+3)为砂岩夹薄层泥灰岩及含铁、锰矿、砂岩,上部以薄层灰岩为主夹砂岩、板岩,主要分布于中路河以西的广大地区;其不整合于二叠系之上,有石膏矿零星出现。

白垩系

白垩系东河群(Ra)为陆相紫红色夹黄绿色砂质泥岩,砂岩及砾岩。主要分布在“梨坪—桥头—季家堡”一带,其不整合于泥盆系、二叠系、三叠系之上。

第四系

主要分布于县境内两江八河河谷两岸,有砂金矿产。

2)岩石

南秦岭地槽褶皱带由泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪和第四纪沉积所组成。①泥盆纪地层近东西向展布,主要分布于舍书河、天池、屯寨、临江、堡子坝、石坊、城关、岷堡沟、铁楼寨及石垭子梁一带。主要岩性为砂岩、灰岩,下部夹有煤、铁、磷、钒等。②石炭纪地层近东西向展布,北部分布于九原北至马场南,另一支分布于牛舍山至华里山一带;西部分布于净各留山、堪山坡、石门沟梁南一带,主要岩性为砂岩、夹灰岩、板岩。③二叠纪地层主要分布于堡子坝北、野猪关梁、葱皮山、安昌河、黑嘴岭一带;另一支分布于雄黄山瓜子沟、柳沟坝南、马场北,主要岩性为灰岩、板岩、砂岩夹少许凝灰岩。④三叠纪地层呈近南北向,分布于博峪、中寨、马营、插岗梁、阿尔格梁一带,主要岩性为砂岩、板岩、夹灰岩。⑤侏罗纪地层属陆相的山间盆地沉积,分布于季家堡南、桥头南北、梨坪以南至尹家磨间,主要岩性为紫褐、灰黄色沙砾岩、砂岩。⑥第四纪沉积分布有山顶山坡的黄土及残积层,山坡的坡积物,冲沟及河床的冲洪积物。

扬子准地台,由震旦纪、早古生代和第四纪沉积组成。①震旦纪地层,呈东西向展布,东起通木山,经临江、东风沟、蒿子店南、柞叶坝北,西经关家沟及石坊。主要岩性:上部为灰岩、含磷硅质岩、白云岩、夹铁、锰及重晶石;中部为砂岩、板岩;下部为冰碛砾岩及火山碎屑岩。②早古生代地层,其范围约占文县地区的二分之一强,北界为铁楼、城关、凡昌、明镜寺、柞叶坝、天台寺以南,向南分布于摩天岭、丹堡、横丹、口头坝、碧口、中庙一带进入川、陕境内。主要岩性为中酸性夹中基性火山碎屑岩,其中以凝灰岩为主,夹角砾岩、砂岩、板岩与灰岩。该地层中有早古生代的石英闪长岩侵入体,分布于中庙南、坪头山及范坝南、银厂沟一带,并有中生代的花岗岩侵入体,分布于摩天岭及牛场正梁一带。③第四纪沉淀,有山顶山坡的黄土与残积层,山坡的坡积物及沿河谷、河床分布的冲洪积层。

3)构造

文县地处南秦岭地槽褶皱带(北部)与扬子准地台(南部)两大构造单元的过渡带。是濒太平洋构造域的边界和特提斯至喜马拉雅构造域的交汇处,地质构造复杂。

二者界限大致为“口头坝—洛塘—峡里—小郭家坝”一线。

而今的构造特征,主要由加里东期、华力西及印支期等各期构造运动复合的结果。

(1)扬子准地台区:

尚德—口头坝—洛塘(武都境内)—峡田—小郭家坝(康县境内)一线以南,前震旦系碧口群下亚群一套浅海相浅变质岩系分布地区。该岩系不仅在建造上可与扬子准地台基底相对比,而且处于同一地球物理场的背景上。

依据岩层层序、产状,“碧口群下亚群”在“摩天岭—阳坝”一带形成复式倒转背斜;在文县境内,背斜核部分布于“刘家坪—店坝—中庙”一带。核部地层内阳坝组(AnZbKl),两翼为白杨组(AnZbK2),及秧田坝组(AnZbK3)。

区内断裂不发育,仅在“中庙—姚渡—石林沟垴—碧口沟垴”出现次级断裂。

(2)秦岭地槽印支褶皱区:

位于扬子准地台北侧,即县境内“尚德—口头坝”一线以北的地区。由震旦系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系组成。

“碧口群上亚群—震旦系”是沿扬子大陆北部边缘分布的。构成了扬子准地台基底的砾岩,与碧口群下亚群成角度不整合接触,本区内褶皱及断裂都较发育。

①褶皱特征:

区内褶皱主要为关家沟褶皱(背斜),及其北部褶皱。

关家沟倒转背斜:西起石坊延至沟岭子以北,背斜核部为关家沟组(ZbKl)的冰碛砾岩组成,两翼为临江组(ZbK2)的碳酸盐岩。西部在石坊一带呈缓倾斜,倾没在泥盆系石坊群之下。背斜的北翼地层出露较完整,南翼地层由于走向断层和褶皱的影响,临江组出露不完整,构造也较复杂。

北部地区褶皱十分复杂,“马家磨—沙戈里—魏家坝”及“范坝—临江”以北,由泥盆系、石碳系、二叠系、三叠系及白垩系构成。由于几个不同的构造层组成,因而其褶皱特征既有各构造本身的特点,又表现出继承性现象。

②断裂特征:

区内断裂特征较发育,主要分布于南部及北部地区。南部断层主要沿碧口群上亚群与泥盆系接触带发生,因受后期北西走向断层“高峰坝—明镜寺断层(F3)”破坏,分成“白马—贾昌断层(F1)”及“范家坝临江断层(F2),断层倾向主要表现为向北西(北)陡倾斜,规模较大,为区域性断裂,对泥盆系沉积和铜矿化现象有明显的控制作用。

中部断层主要为“柏板—何家坝—梨坪断层(F4)”,及“马家磨—沙戈圭—魏家坝断层(F5)”。前者规模大,为区域性断裂,中断挤压破碎特别强烈,破碎带宽,滑坡及塌方经常发生,一般可见角砾岩化、糜棱岩化、泥化等,以及伴生内生矿化现象,如雄黄矿化、铅矿化等。断裂状中,西段向南(或西南)倾斜,东段向北(或北西)倾斜,后者规模仅次于前者,破碎带也较之微弱,断层面产状总的向北倾斜,有汞、砷、锑矿化现象。

此外还有一些南北向,北西走向出次级断裂,多为切割规模较大的前期断裂。

(四)康县地质地貌

1.地形

康县全境地势西高东低,又以万家大梁为界,分别向东北和东南方向倾斜。境内峰峦叠嶂,沟壑纵横,地形崎岖,山势陡峻。牛头山和万家大梁呈东西走向,横亘在中部地区南北两侧,将全县划分为南、中、北三个地理景观迥然不同的自然地理区。在三个区域内,气候、水文、植被等地理要素有明显差异。中部地区最低海拔1000米,南部最低海拔576米,北部最低海拔800米,全县平均海拔高度为1184米。(图11)

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图11 康县地貌(卫星图)

万家大梁以北,地表起伏相对较小,地势稍缓,河谷开阔,阶地发育,植被覆盖差,水土流失严重,坡面破碎,多系黄土山地,土层较厚;海拔为800~1700米,相对高差500~600米,为浅切中低山地;平洛河沿岸为黄土沟壑地貌,大堡、窑坪河沿岸为土石山地沟壑地貌。万家大梁以南、牛头山以北的中部地区,地表起伏相对较大,山势陡峭,河谷狭窄,植被覆盖良好,海拔一般为1000~1800米,相对高差800~900米,为中切中低山地,土石沟壑地貌。

牛头山以南的南部地区,地势由西北向东南逐渐降低,海拔一般为700~1900米,相对高差多在1000~1300米,为深切中低山地。该地区山势雄伟,林木葱郁,植被覆盖率在51%以上;河谷狭窄,水流湍急,坡陡土薄,地块零星,为石质森林高山深谷地貌。

阳坝镇境内为山间构造盆地,基岩为花岗岩,风化剧烈,剥蚀严重,盆地内地势平缓,河谷开阔,阶地发育。盆地间向北东延伸,为丘陵地形,其间小溪蜿蜒,形态多姿,相对高度在20~50米间。此地风景秀丽,物产丰富,地形特别,是陇南不可多得的旅游胜地。

2.地质

秦岭地槽从宝鸡大散关以西称为西秦岭。在陇南地区,以徽成盆地(徽成断陷)为界,把西秦岭分为北秦岭和南秦岭两部分,前者为“海西褶皱带”,后者为“加里东褶皱带”。康县全境处于南秦岭加里东褶皱带内,带间发育着两套复理式变质岩系。一套大致分布在武都陈家坝至四川昭化、白水街间,叫“碧口群”,其下部为基性火山岩系,上部为千枚岩、板岩系,总厚度达10000米;另一套分布在上述变岩系以北的武都两水镇至两河口间,叫“白龙江群”,其下部为沙砾岩系,中部为板岩、石灰岩系,上部为千枚岩、板岩系,总厚度5000~6000米。

南秦岭加里东运动以后的沉积全属地台型,康县即属此类型。在这个褶皱带中,地层发育比较齐全,除寒武、奥陶系外,从上元古界至第四系皆有。其地层分布主要受东西向构造的控制,印支运动尤其明显。三迭纪及其以前的地层主要是海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积。侏罗纪开始,则全为山间盆地的陆相沉积。康县境内地层分布概况是:

1)上元古界—碧口群是分布在“文县—武都(陈家坝)—康县—略阳以南”,“平武—青川—勉县以北”的一套巨厚浅变质海相碎屑岩及火山碎屑岩沉积。

自前震旦纪开始,以燕子砭—白水街一线为界,南北两侧地质发展各有其过程。县境所处北侧沉积幅度较大,振荡过程频繁。由于处在火山喷发与正常沉积交替地带,因此主要由巨厚正常沉积碎屑岩和火山碎屑岩组成,上被泥盆系不整合覆盖,下伏地层未出露。

依据火山喷发旋回(基性—酸性),岩石变质程度、岩性组合等,将碧口群分为两个亚群,五个组。

碧口群上亚群(震旦系)包括:

阳坝组

这套地层在康县境内主要出露于托河、阳坝、太平。是一套海相沉积岩与火山碎屑岩交互沉积的岩系。在区域地质构造上组成复背斜的核部,其岩性主要是砂泥质岩和火山碎屑岩交互成层的一套岩系,中夹与火山活动有关的含铁石英岩透镜体。一般以下部碎屑岩组,顶部假砾状砂质板岩或厚层变质砂岩作为分层标志。在火山碎屑岩中的安山凝灰岩及石英岩往往是含铜岩石,在阳坝铜矿坡一带形成含铜岩段。按照岩石组合特征及矿化程度的差异,该组可分为上下两段,但其界线不甚明显。

上段以变质砂岩、砂质板岩、绢云千枚岩为主构成“平河坝—铜官山铜矿带”。下段由绢云千枚岩与变质砂岩或变质安山凝灰岩相间组成,在阳坝一带出露火山熔岩,并具枕状构造,形成阳坝—白皂一带具有工业意义的铜矿床,另有含铁碧玉岩等。

白杨组

在县境内主要出露于白杨、贾安、岸门口一带。这套地层为浅海相碎屑岩沉积,主要为变质砂泥质岩与火山碎屑岩交替成层的岩系,中夹与火山活动有关的含铁石英岩透镜体,以下部碎屑岩组、顶部假砾状砂质板岩和厚层变质砂岩作为分层标志。在火山碎屑岩中的安山凝灰岩及石英岩往往是含铜岩石,局部铜矿化,同时见有含铁碧玉岩的透镜体及黄铜矿星点。

秧田坝组

主要分布在秧田,并向西延伸而去。由浅海相变质岩、砂质板岩、千枚岩及变质砂岩等组成。按其岩性组合特征,可分为三个岩组:一是下部碎屑岩组。主要由变质砂岩、砾岩组成,间夹千枚岩。底部以一层不稳定的砾岩(或含砾板岩)、含砾片岩与下伏白杨组分界,其顶部以炭质板岩及灰岩与中部碎屑岩分界。二是中部碎屑岩组。主要由千枚岩、夹变质砂岩、砂质板岩组成。其中以灰—黑灰色含黄铁矿晶体千枚岩为本组特点,并以此作为与上部碎屑岩组的分层标志。三是上部碎屑岩组。主要由灰、青灰色石英千枚岩、砂质板岩、变质砂岩为主,夹变质砾岩组成。在砂质板岩中,石英往往形成条纹状构造。在砂岩中,砂质板岩形成条状带构造。千枚岩与砂岩一般相间互层,构成类复理式构造。此为本组显著特征。

碧口群下亚群(前震旦系)有:

关家沟组

主要分布在城关、碾坝一带,向东西延伸,构成多个楔状断块嵌入泥盆系之中。

临江组

主要分布在蒲家峡以东,为一套浅海相碳酸盐岩,硅质岩与碎屑岩沉积。其岩性主要由深灰色厚层结晶灰岩、白云岩、白云质灰岩、砂质板岩、硅质岩、砂质或粉砂质板岩等组成。王坝乡是这组地层主要的含磷层位。

2)中上志留统—白水江群该群地层主要分布在万家大梁北坡以上,以大堡、云台为中心向东西两个方向展布。其岩性岩相特征为一套浅变质的厚度巨大的海相还原沉积。下部以碎屑岩构造为主,间夹少量火山岩;上部以碳酸盐岩构造为主,间夹多的碎屑岩。大部地区为断层接触。这套地层总的可分为六个岩段,县境分布四段:

第一岩性段,主要分布于万家大梁北侧之大堡、云台到陕西秦家坝一带。总的为一套碎屑岩构造,主要岩性为炭质千枚岩、炭质板岩、夹薄层变质粉砂岩、扁豆体钙质砂岩等。炭质板岩中含黄铁矿并与粉砂岩常以1~10厘米单层厚度相互重复,形成类复理式。而中下部夹有5~15米厚的含碳硅质岩2~3层,及125~200米厚的中基性及中酸性变质火山岩,呈灰绿色,层理清楚,单层厚1~20米,最厚达500米,层间具有深浅不同的泥沙质和暗色矿物条带。主要矿物为绿帘石、纳长石等。本段中上部在大堡西侧夹灰—灰白色薄至中厚层透镜体砂质灰岩,其中含大量珊瑚化石。

第二岩性段,主要分布在大堡、大南峪以北铺子坝、鸡冠山一带。其岩性以灰—深灰色,薄—中厚层细砂岩为主,夹较多的灰质千枚岩、含炭板岩以及灰色薄—中厚层砂质灰岩,与下部岩性段整合过渡。在天池山和老虎坑一带,因有花岗岩体侵入,接触带的碎屑岩变成黑云母片岩,薄层砂质灰岩变成结晶灰岩及大理岩。

该岩性段除上部与下部薄层灰岩比较稳定外,中部变化较大,时而为碎屑岩构造,时而为碳酸盐构造。愈往东,灰岩相越发育,一般呈几毫米到1厘米和千枚岩或板岩以及薄层粉砂岩组成类复理式。在关场坝和药木院外的千枚岩、砂岩中,劈理极为发育,其倾角小于层理倾角。本岩性段中除有较多的中酸性岩脉外,在关场坝、关沟一带石英脉十分发育,在少许石英脉中含金,在鸡冠山和吴家崖等地,见有褐铁矿及铝锌矿(化)点。

第三岩性段,主要分布在迷坝马家磨、王家坝一带。为一套砂岩、板岩夹透镜体灰岩所组成的碎屑岩构造,与下伏岩性段呈整合接触。砂岩为灰色中厚层,有时为薄层,层理清楚,其中夹有含炭板岩和变质粉砂质板岩。在迷坝花岗闪长岩体的侵入接触带具有不同程度的蚀变现象,尤以角岩化最为显著,沿接触带形成含钙黄铁矿化。本岩性段厚度由东到西愈来愈大,透镜状灰岩越来越多。在齐家沟、白岩山等地尤为明显,形成厚数十米、长达几公里的大透镜体,但相变较大,往往由灰色薄—中层砂质灰岩,渐变为钙质砂岩,有的钙质砂岩中还有豆荚状、竹叶状的泥灰岩条带。在本段砂质灰岩中含有蜂巢、蜂孔、祁连孔、链珊瑚、中管巢、枝孔等珊瑚类。

第四岩性段,主要分布在县境迷坝马庄里、觉灵寺一带,向东伸延到成县包家沟、老爷岭一带。其岩性以碳酸盐岩为主,夹碎屑岩及灰到深灰色中薄层砂质灰岩或遂石条带,灰岩和黑色含碳硅质岩,夹含黄铁矿炭质千枚岩、板岩,但上下部均为稳定灰岩。灰岩中产大量珊瑚化石。本岩性段由于受迷坝花岗岩体的影响,接触带的岩石变质厉害,砂岩变成黑云母角岩,薄层灰岩变成结晶灰岩、大理岩及矽卡岩等。同时矿化现象明显,沿岩体接触带形成矽卡岩型铜矿及较多的铜矿化点,在远离岩体的变质砂岩及结晶灰岩中,黄铁矿化比较显著。

3)泥盆系在县境主要分布在“万家大梁北坡沈家院—李家沟大断裂”以南、碾坝—城关一线以北。横亘在县境中部,分别向东西伸延,呈西大东小的喇叭形状。依据沉积岩相建造特点,分为南北两带。南带在县内仅分布于城关至陕西略阳一线,沿碧口群北侧呈带状分布,系正常浅海—海湾相沉积。北带分布在万家大梁南麓,仅存一中下泥盆系,由巨厚的类复理式沉积组成,称为“三河口群”。

中下泥盆统三河口群。

三河口群在县境分布于蒲家峡东至王坝梧桐坝一带。由于分布较广,岩相构造特征不清,层序混乱。三河口群是富含珊瑚化石,浅变质巨厚的类复理式沉积,以灰绿色、灰色千枚岩为主,夹灰岩、砂岩和沙金。

三河口群分为四个岩段:

第一岩段,在县境局部出露,其岩性为灰黄绿色、灰色绢云千枚岩及砂质千枚岩,夹灰色薄层灰岩,或凸透镜及紫色石英砂岩。

第二岩段,下部为深灰色薄层含泥灰岩,绢云砂质千枚岩,石英砂岩不等厚互层,局部夹含铁石英岩透镜体,上部为致密状白色灰岩及深灰色中薄灰岩,厚约700米。

第三岩段,为灰—灰黑色砂质千枚岩,石英砂岩夹中薄层灰岩,县境为千枚岩夹灰岩互层,含珊瑚化石。

第四岩段,主要为绢云母石英岩,千枚岩夹灰岩。下部局部含鲕状赤铁矿砂岩。黑潭寺发现的沉积型结晶菱铁矿就在此层位。局部灰岩质纯,也有石英砂岩可作冶金辅助原料及化工原料,灰岩中含珊瑚化石。

4)石炭系石炭系在县境不太发育,仅在万家大梁和沿“郭镇—城关—大梁山”一线出露下石炭系,呈两个近东西向断层条带分布,为一套海相碳酸盐岩构造。底部为碎屑岩,与下伏泥盆系呈不整合接触。

该地层在万家大梁与中下泥盆统三河口群第四岩段呈不整合接触,与“中上志留统白水江群”第一岩段呈断层接触,属逆断层性质,见有明显的断层角砾岩,在大梁山一带与“碧口群秧田坝组”呈不整合接触,向东至嘴台一带,分别与下泥盆统“碧口群关家沟组”呈断层接触。

5)三迭系—西坡组该组在县境西北角零星出露,与上复下伏地层分别呈不整合或断层接触,其岩性主要由粉砂质板岩和薄层板状灰岩组成。其中夹少量砂岩及角砾状灰岩,薄板状灰岩和粉砂质板岩互层,二者均发育明显的微层理具显著复理式韵律。在纵向上,由上而下砂质板岩和泥岩增多,并夹有角砾状灰岩及含砾状灰岩。具有海退型沉积特征,属浅海相—海陆相交互复理式碳酸盐岩—碎屑岩构造。

6)白垩系仅出露下统地层,主要分布在豆坪、平洛、望子关、花桥子等地,不整合于“中上志留统白水江群”之上。局部呈断层接触。这套地层多为山间盆地和断陷盆地沉积,各地厚度变化较大,其岩性主要由红色砾岩,沙砾岩粉砂岩及页岩、泥岩等组成,在页岩或泥岩中富含植物化石。

7)第三系在县境分布零星,仅出露在平洛中坝和长坝花桥子南白崖沟两地。总的为一套陆相红色碎屑岩沉积。下部以红色砾岩为主,夹砂岩粉砂岩及砂质黏土。

8)第四系不甚发育,主要分布在河谷及两岸阶地上。根据地貌形态及沉积物的特点,可分两种类型:

一是阶地沉积物,县境各主要河谷两岸均分布着河流阶地,除一级阶地之外,大都属于侵蚀阶地和基座阶地。目前已知最高为四级阶地(大堡河两岸)高出河面30~50米,其沉积物一般具有下部砾石层或沙砾层,上部砂质黏土或黄土组成的二元一组结构的特点。在黄土塄干和史家坪等地二级(高出河谷面8~10米)以及三级(高出河面20~25米)阶地沙砾层为含沙金层位。阶地面,特别在康北是农田的主要分布地带。

全境河谷阶地类型皆属侵蚀阶地和基座阶地,且不对称。

二是其他堆积(沉积)物。在县境康中、康北地区,在流水和其他营力作用下,形成了下列8种第四纪堆积物:

(1)冲洪积物——主要分布在北部地区;(www.daowen.com)

(2)残坡积物——主要分布在南部地区;

(3)冲坡积物——主要分布在北部和中部地区;

(4)坡积物——县境普遍分布;

(5)生物堆积——分布在康南亚热带林区。

康县全境地质构造十分复杂。在位于万家大梁北坡的沈家院—李家沟大断裂区域,西北部主要由白垩系砾岩、沙砾岩、粉砂岩及页岩、泥岩等组成。东南部则由浅变质的志留系千枚岩、片岩及炭质板岩、石灰岩等组成。在迷坝一带,则有花岗岩和基性岩侵入体,山地表层多由黄土及棕壤覆盖,黄土层可达4厘米到1米。地形坡度较缓,利于耕作,河谷开阔,为农田主要分布区。

万家大梁和牛头山之间的中部地区。由“碾坝—嘴台—略阳”为主体的一组断裂带,呈东西走向横贯其间。主要为石灰系灰岩、泥质灰岩及石英砂岩、页岩等。一般呈线状、条带状紧密褶皱,地形较陡。该区坡陡土薄,植被破坏较严重。因此,耕地保水能力差,水土流失也比较严重。

牛头山以南的康县南部地区。主要为浅变质海相碎屑岩及火山碎屑岩系,其次还有花岗岩和侵入岩体。各条河流两岸零星分布有多级侵蚀阶地和基座阶地,而且不对称。由于成土母质系碧口群变质岩系,一般以褐色土为主。高山地带,海拔在1800~2400米的北坡和海拔1500~2200米的南坡间,土壤属山地棕壤。

康南邻区的地质构造线。该区域不仅具有东西向展布的特点,同时又显示出构造线往东收敛,向西张开的基本轮廓。

横亘在县境中部的东西向断裂带是县境的骨干构造,主要由“沈家院—李家沟断裂”“碾坝—嘴台断裂”为主体组成。其间沉积了泥盆纪和下石炭纪地层。一般显示北倾的复式单斜构造,呈东西向条带状、线状紧密褶皱,产状较陡,倾角一般在75°左右,局部倒转,层间小褶曲发育,多为不对称褶皱。

“沈家院—秦家坝大断裂”。横穿县境。沈家院以东呈东西向展布,其间多为向南逆冲的逆掩断层;倾角一般为50°左右,破碎带宽10~80米。有断层角砾岩、断层泥,并有石英脉沿裂隙充填。

“嘴台—略阳断裂带”。主要特点是断层面倾角较陡,多在60°~70°之间,且表现以正断层为主,断层破碎带不明显,强性断裂隙比较发育,多被方解石充填。

县境侵入岩比较发育。有超基性岩、辉绿岩、花岗斑岩等。“超基性岩”分布在嘴台—郭镇大断层北侧,岩体以脉状产出;与围岩成整合接触,局部斜交,剥蚀程度浅至中等。“辉绿岩”分布在沈家院—秦家坝大断裂北侧,以脉状产出。“花岗斑岩”零星分布在蒲家峡—山岔子断层北侧,仍以脉状产出。“印支期侵入岩”主要分布在迷坝—阳坝两地为主体的康北和康南一带,以酸性岩为主,主要是花岗岩和闪长岩。“黑云母花岗岩体”分布在迷坝、阳坝两地。石英脉分布在中部断裂带北侧,尤以迷坝花岗岩体周围分布密集。其他岩脉分布零星,有花岗斑岩、闪长岩、斜长花岗岩等,以迷坝、阳坝两个花岗岩体周围分布比较集中。

除此,“火山岩”在县境分布比较广泛,在康南地区,上元古界碧口群,特别在下亚群阳坝组内,以变安山凝灰岩为主的火山碎屑岩类十分发育,形成与变质砂岩、砂岩板岩等交互成层的一套岩系。其中夹英安质凝灰岩及与火山活动有关的透镜状磁铁石英岩、大理岩等,构成了县境铜矿坡一带含铜岩段。康中地区以变安山凝灰岩、变凝灰砾岩等为主体的中酸性火山岩为主,形成一条浅海相碎屑岩与海底碎屑岩交互成层的岩系。康北地区以中基性变质火山岩为主,分布在中上志留系白水江群第一岩段中,呈灰绿色,层理清楚,层间具有深浅不同的泥沙质和暗色矿物条带。总厚200米左右,夹于炭质千枚岩、板岩之中。

(五)西和县地质地貌

1.地形

县境内地形受构造、岩性、气候、河流等内外因作用的控制和影响,大体由西北向东南倾斜。纵观全县地势北高南低,西高东低,以“画眉山—洞山—猿嚎山—香山”相互衔接组成中部隆起带,构成南北分异的地形特征,南部为土石质山塬峡谷区,北部为沟壑梁峁区,(图12)其地形类型主要有5种:

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图12 西和县地貌(卫星图)

①漾水河漫滩地

由于漾水河支流弯曲摆荡,汛期一岸塌陷,一岸淤积,涸水期河流缩小,多在流域内形成比较固定的沙坝,有些地段一般洪水已不能及,较大的漫滩地有西团、高渭、石堡、西峪坪、上下寨、汉源镇、十里、何坝、卢河、裕民、兴隆等川坝地带。这里地势平坦,海拔为1510~1700米,高出水面1~10米,坡度为6°~15°,表面覆盖2~8米深的砂质黏土,土质粗松,蓄水保墒性差。出露岩层有第三系和泥盆系的沙砾青灰泥岩。

②构造剥蚀黄土梁峁沟壑区

主要分布在漾水河及各支流两岸山地及马元河、洛峪河上游等地,占全县总面积的38.9%。海拔1600~1800米,相对高差200~300米,极个别地区高差达500米。此区以黄土覆盖,沟壑纵横,河流平川切割。坡度较小,梁坡平缓,坡度在6°~25°之间,冲沟发育明显,呈现“V”字型。山头相连而相间,呈锯齿状,并有大小不等的断陷谷地镶嵌其间,农田多呈阶梯状展布。裸露岩层有第三系下统,三迭系及泥盆系中统的红色砂岩、砂质泥岩、页岩、云母千枚岩、花岗岩和石灰岩。土质瘠薄,植被破坏严重,水土流失不断加剧。

③侵蚀构造中高山地

以洞山为主向南北延伸,为全县地形的骨架。包括卢河乡东部,以及晒经、六巷、石峡、河口、何坝、姜席、苏合等乡镇地界,占全县总面积的31.3%。平均海拔1500~1800米,相对高差200~500米。有些山峰海拔在2000米以上,山头多呈尖顶状交错,起伏蜿蜒,坡度在36°以上。山势高亢,岭脊狭窄,陡坡削壁,沟谷纵横,源短流急,冲沟多呈“V”字型。出露岩层含炭质灰岩、晶体钙质千枚岩、钙质砂岩、石英砂岩、红色泥岩、黏土等。植被良好,山高地凉,温低湿重,无霜期短,是本县山林区。

④侵蚀峡谷区

主要是西汉水流域。包括嵩林、大桥、喜集等乡镇,占全县总面积的11.1%。海拔1040~1600米,1000米以下最低点(大桥乡韩河海拔986米)也在此峡谷。弯曲奔流的西汉水在两岸山麓抛下宽窄不等的带状谷地,表面覆盖着1~3米厚的沙质黏土,盐碱性大,半山有部分一、二级阶地。裸露岩层以石灰岩为主,间接分布一些矾岩和砂岩层,故有“土石山区”之称。本区光、热多,雨量少,是县境温暖地带。群众称“过了青岗岭,天气常常晴”。为本县经济作物区。

⑤土石质山塬地

主要分布在西高山乡、六巷河下游及大桥东南部的仇池山、小山寨等地,占全县总面积9.9%。海拔1300~1600米,相对高差300~800米。土石山地,山大沟深,山头浑圆,形成山塬阶梯农田,大者10亩以上,小者不到1亩。涧沟坡面大,上土下石,“小旱地龟甲,见雨起泥巴”。裸露岩以石灰岩和红沙砾岩为主,此外还有一些页岩、花岗岩。气候温润,雨量适中,植被较好。

此外,在姜席、马元、何坝、河口乡中部,分布着若干面积大小不等的丘陵盆地。

2.地质

西和在区域性地质构造上,位于西秦岭海西褶皱带北端。地层出露齐全,古生物化石时有出现,矿产资源丰富,为地质工作者所重视。建国后,地质部黄及清等专家曾来西和做过地质调查,并编制1:350万的地质图。1965年,陕西省地质局秦岭区域地质测量大队二十四、二十三分队,对境内部分地区进行探测调研,绘制1:20万的地质图。1966年,陕西省地质局第九地质队又对县内的地表及地层浅部进行了普查。1975年,甘肃省地质七队进驻本县,进行地质、矿产测绘勘探;至今,现已基本查明了本县的地层、构造、岩石、矿产等情况。

上古时期,西和属秦岭山间断陷盆地,下古生代时为秦岭海槽。经“加里东运动”和“海西宁运动”,形成西和盆地。中生代盆地成为湖泊,堆积了深厚的湖相沉积物。三迭纪末期的“印支运动”和“白垩纪末期燕山运动”,周围山地断层复活上升,湖相地层褶皱成山,大湖变成小湖。第三纪末期的“喜马拉雅山运动”,盆地周围山地继续升高,湖泊逐渐变干,形成盆地。第四纪以来地壳上升,漾水河下切形成了河谷两岸的阶地和山地。

①地层

县境出露的地层,除第三系、第四系和三迭系外,主要有中泥盆统地层出露,其中白垩纪地层分布最广。从区域调查“三迭系西坡组”和“三迭系三渡水组”,三渡水组局部出露在大桥、太石河乡及石峡乡西部,主要有中泥盆统西汉水群。该层基本上是一套浅海相类复理式和碳酸盐岩层构造,及碎屑岩构造组成。地层岩石有砂岩、千枚岩和灰岩,总厚度大于10000米。

新生界第三系,断续分布于全县境内,以大桥和晒经一线为最。出露岩性有浅灰绿色、白色黏土质、泥页岩、红色泥岩。顶部夹腐植煤层,厚度大于100米。红色泥岩、底部夹沙砾岩,顶部夹灰白色钙质层及钙质结合,厚度大于1030米。

中生界三迭系,主要分布在西南部。岩性有灰色薄中厚层钙质粉砂岩,钙质板岩等,最顶部有一层含灰岩砾石的灰质千枚岩,厚度在4164米以上;灰色灰黄色钙质板岩,灰色薄层泥质条带灰岩,厚度约7600米。

上古生界泥盆系,主要出露南、北两部,上部为绿泥绢云母千枚岩,方解石绢云母千枚岩,变质砂岩含藻类化石。中部分薄层灰岩与泥砂质类瓦岩,户层中上部为中厚层灰岩。在其顶部与变粉砂岩接触部位产“剥鳞无洞贝甘肃异种化石”。下部为中细粒变砂岩,含砾屑变砂岩,中细粒钙质石英砂岩,厚度400米。南部出露上层为绿泥石绢云母千枚岩,绿泥方解石绢云母千枚岩、变长石英砂岩。下部为变粉砂岩,鱼鳞状变长石英砂岩夹砂质灰岩,镜铁矿化,厚度225米。

②岩浆岩

区域岩浆岩发育不明显,仅在中部为海西早期关中酸性花岗闪长岩体,东西长7公里,南北宽3公里。中南部侯家村有印支期酸偏中性花岗闪长岩体,东西长2.3公里,南北宽1公里。东部王家大庄有印支期黑云田花岗岩体。

此外有少量辉绿岩脉和花岗斑岩脉、石英、方解石脉等。

③构造

区域构造中“泥盆统西汉水群”,呈近东西向展布。由安家岔至矿金坝与北部南山向斜和南部杜家台向斜构成复式背斜构造为矿金坝至吴家山背斜的西延部分,属区域Ⅰ级。在复式背斜两翼尤其是南翼,发育着Ⅳ级倒转背斜。诸倒转背斜,多位不对称的紧闭褶皱构造。

本区断裂构造发育基本可分为北东东西和近东西向两组,北东东西向控制了三迭系三渡水组地层的分布,近东西向发育于西汉水群。

县西南属三迭系地层构造,处于秦岭东西纬向构造带东延部分,位于武都山子型构造前弧东翼,单斜层构造线呈东西向转北东向,在下六巷形成似帚状收敛部位,向西散开。

北部、西北部受早期或近期喜马拉雅山运动,形成东北宽、西南窄的楔形盆地,沉积了大量第三系红色砂岩、砾岩、泥岩,所谓“红层”盆地。西和—礼县一带,岩层构造呈北西西向,西段以庞集附近为中心,成半环形旋卷,使构造线产生改变,向东延展才逐渐变为正常。

(六)礼县地质地貌

1.地形

礼县地势西北高,东南低,境内山峦重叠,坡陡谷深,受新构造运动的影响,山谷切断较深,山地面积大,占全县总面积的91%;而川坝地,沿西汉水的盐官、永兴、城关、石桥等地有极少部分,仅占全县总面积的9%。境内流水,由东北向西南径流,在西部、北部、南部的山区,有天然次生林,植被覆盖较好。(图13)

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图13 礼县地貌(卫星图)

地貌特征明显,主要有四种:

①东北部和西南部的少部分地区,属轻切断黄土梁峁中山区。面积为1044.7493平方公里,占全县总面积的24.297%,坡度15~25度,海拔1500~1900米,相对高差500米左右。区内沟壑纵横,梁峁相间,梁峁上有黄土,沟壑和滑坡地带的黄土受到侵蚀,泥岩、砂岩、沙砾岩裸露,遇到雨季,水土流失更为严重,泥石流到处皆是,阴雨季节常有滑坡出现。

②东南部为重切断土石中山区,这主要是西汉水下游河谷两岸山区。面积834.8320平方公里,占全县总面积的19.415%,海拔1100~2100米左右,相对高差1000米。这类地区,山势陡峻,峡谷幽深,基岩裸露,石质山顶覆盖薄层黄土,岩性以页岩、板岩为主,另外有未变质的砂岩,沙砾岩,地表是厚而疏松的风化层,岩石表层分化强烈,每遇洪涝、山体滑崩,泥石流遍地。

③西北、西南部为中切断石质中山及亚高山区。面积2207.10平方公里,占全县总面积的51.3%,属秦岭石质山地,海拔1340~3312米,相对高差2000米左右,坡度25~35度,从山脚至山顶,古生代基岩处处皆是,土壤以褐色土、山地棕壤、山地草原草甸土和山地草原土为主,这类地区有大面积的森林,植被覆盖尚好,水土流失较轻。

④川坝河谷平原区。主要分布在西汉水及其支流的流域里,为新构造运动以来的洪积冲积河谷平原,主要地形有河床、河漫滩和一级阶地、平缓斜坡,面积213.17平方公里,占全县总面积的4.95%,海拔一般在1400~1500米之间,相对高差100米左右,地势平坦,水资源丰富,土壤肥沃,是全县的产粮地区。

2.地质

礼县系陇南山区秦岭山间断陷盆地,即西礼盆地之西部,盆地北部靠东梁,南依大小金昌山,东延太阳山和云光山,西与岷山山前地带接壤。在历史的演变过程中,县境地层受到历史造山轮回的强烈影响,遗留下了痕迹。

下古生代,礼县地层属古地中海地槽的东延部分,经“中古生代泥盆纪末期昆仑运动”和“二迭纪末期海西宁造山运动”的影响,海槽褶皱上升为秦岭山地,在海槽上升的过程中,又发生了断裂下沉,自罗坝经城关楚家沟门、永兴、祁山到宽川形成一横跨全县的大断层。断层以北为舒家坝组,断层以南为西汉水组,南北通称“大草滩群”。断层区域下沉,四周秦岭山地抬升,形成一个湖泊,转为湖相沉积。

“中生代初燕山运动”之后,在湖体主部继续下沉、四周秦岭山地又一次上升的过程中,洮水河以南的大山、牛顶山、太阳坡和西汉水以东的香山、金子山、孟家梁,以及太塘以南的大部分地区,由湖泊褶皱上升形成陆地。侏罗纪、白垩纪之后,在这些地方出现大量的紫红色沙砾岩。

新生代第三纪始新世到第四纪更新世时期,受喜马拉雅一至四幕造山轮回运动的作用,在周围秦岭山地再次上升、盆地相对继续下沉的过程中,第三纪甘肃系红层褶皱上升,湖泊由大变小,由小变干,最后形成高平原,并在湖泊中部形成了河谷阶地的雏形。第四纪晚更新世时期,在陇中黄土高原形成的过程中,来自客乡异地的风成黄土(QⅢ)覆盖在第三纪红层之上,黄土层自南向北逐渐增厚,薄者几十厘米,厚者达百米以上。第四纪全新世以来,新构造特别强烈,大小河流出现了回春现象,切断剥蚀作用大于堆积作用,经河水搬运在河谷两岸,沉积了大量的次生黄土(QⅣ)。西汉水上游为盆地,底部河流下切作用弱,沉积作用强烈,形成较为宽阔的川坝平原(宽度大于500米)。西汉水下游属盆地南侧,中生代后期大部分地区由湖泊相沉积转为陆相沉积;因西汉水各支流汇集,流水湍急,下切作用十分强烈,河水携带的大量泥沙难以沉积,随水流去,从而形成了狭窄的山间谷地(绝对宽度小于500米)。这就是西汉水上下游自然景观有着天壤之别的原因所在。

岩性组成:

(1)古生代板岩、页岩和砂岩,遍布全县,最多的是西汉水下游及支流河谷区,西北部的秦岭石质山地区。

(2)中生代紫红色砂岩、沙砾岩,主要分布在洮坪的洮水河流域,太塘乡的太塘河以南的部分地区。

(3)新生代第三纪红色砂岩、泥岩(包括灰绿色泥岩),分布在黄土梁峁沟壑地带,第四纪黄上壮亚黏土,分布在东北部、西南的部分梁峁和古老残存阶地上。

(4)洮水河以南的大山和罗坝关帝沟等地有少量的燕山期花岗岩。

(七)徽县地质地貌

1.地质

1)地质形成

徽县地处陇南山地东部,属秦岭山脉中的一个狭长下凹盆地—徽成盆地主体部分之一。原为古地中海的东延部分,到中古生代泥盆纪末期,经昆仑山造山运动,发生褶皱上升成山,后经石炭纪海浸,三迭纪的印支造山运动,白垩纪的燕山造山运动等几次大的造山褶皱,整体发生断裂,上盘下移,使徽县出现较为明显的三个地质单元。(图14)

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图14 徽县地貌(卫星图)

徽县总体地形呈南北部高,中部低。南部为加里东海西褶皱带,是南秦岭北坡,相对高差大,海拔在704~2500米之间,全县的最低点和最高点均出现在这一地区;中部为新凹陷带,海拔较低,泥阳、江洛、游龙川、伏家镇、栗川、银杏树、城关、东关、水阳、永宁、柳林等乡镇均处在这一谷地;北部为海西印支褶皱带,是北秦岭南坡。裸露岩石有变质岩、沉积岩、岩浆岩三大类。褶皱带的走向总趋势呈东西摆布。南部以属沉积岩的石灰岩为主,夹有变质岩的板岩、大理岩、千枚岩和砂岩;中部以风成黄土为主,局部有侏罗、白垩系沉积岩和老第三系红层出露;北部以属岩浆岩的花岗岩为主,有四个比较明显典型的岩体:八卦山岩体、天子山岩体、老山岩体、云雾山岩体。

徽县地区在侏罗纪(13700万年至19500万年)一直处于海洋水域之中,属海洋沉积区,经印支运动(中生代早期)以后,全区开始上升为陆地,以山间断陷盆地的红色湖泊相沉积为主,燕山—喜山运动期,南边紫柏山和北边江洛庙坪两条东西走向大断裂南北挤压作用再次活动,形成了南北两侧继续抬升(即南、北秦岭),中间断块相对下凹构成盆地地形。同时由于纬向的张拉作用,在盆地内及两侧山坡形成一系列近南北间的次级“隔挡”及凹地张裂隙。经过长期的风化侵蚀、搬运、堆积等外力地质作用,导致盆地内水系、丘陵及两侧山地的沟壑多呈南北走向分布。

2)地层

境内分布有中晚志留纪、中晚泥盆纪、石炭纪、二迭纪、三迭纪、侏罗纪、第三纪诸时代地层;从古生代到中生代早期为地槽沉积岩,中生代中期后为内陆型山间洼地沉积,新生代湖泊红色沉积及黄土堆积。

(1)中土志留统(S2~3)主要分布在小河厂至虞关以南延至陕西境内为一套巨厚的轻质沉积岩组合体,下部为碎屑岩,上部为泥岩、碳酸盐岩,总厚度达5000至6500米。包家沟褐铁矿、虞关磷矿矿化点及县内所有赤铁矿、褐铁矿均产于该地层内。中泥盆统(D2)主要分布在“伍家坪—望天梯山—大阳山”,大河店的黑沟门,小河厂西北的“庙山—坡地里”,“麻沿河—高桥—太白”以南,“大岭—清河沿—洛坝”一带。伍家坪—望天梯山—大阳山,黑沟山及庙山—坡地里。从下至上(南至北)岩性为钙质石英砂岩、砂质板岩夹沙砾状灰岩,局部有底砾岩、灰岩、礁灰岩、个壳灰岩交互钙质板岩夹砂岩,含希丁鹗天贝化石,板岩交互泥灰岩、礁灰岩夹砂岩,含大大炎爱莉莎贝、印度石燕等,层厚900米左右,在黑沟门和庙山—坡地里该层内有汞矿点。“麻沿河—高桥—太白南”地区,由底向顶的岩性为变质粉砂岩夹粉砂质板岩、板岩夹变质砂岩、微粒灰岩、变质石英砂岩夹灰质板岩、灰质板岩变质砂岩、砂质微粒灰岩与千枚岩互层、变质石英砂岩,局部为粉砂质板岩夹石英岩,层厚3950~6000米,该层内有零星铜矿点、铁矿点及硫铁矿点。“大岭—清河沿—洛坝”地区,总体岩性为下部灰色薄—厚层灰岩夹千枚岩,上部灰色薄—中厚层千枚岩、钙质粉砂岩夹薄—厚层灰岩、泥灰岩,含有丰富的生物化石,层厚2569~3287米,有众多的铅锌矿床及矿点,如洛坝铅锌矿、向阳山铅锌矿。

(2)上泥盆统(D3)仅在小河西北“韩家崖—宋家坝—严家坪”,太白北“喻家院—桑树垭”两地分布。韩家崖—严家坪地区为下部薄中层夹厚层灰岩,上部薄—中层泥质灰岩、灰岩和少量含炭灰岩,顶部厚层灰岩,喻家院—桑树垭一带为变质石英砂岩夹绢云绿泥石英片岩、灰质变砂岩。

(3)石炭系(C)主要分布在“姚家坝—嘉陵”一带,少量在麻沿河村附近。姚家坝—嘉陵一带由南向北岩性为浅灰—乳灰厚层灰岩类石英砂岩、沙砾岩及铁质结核,含少量燧石条带乳白色厚层灰岩夹石英砂岩、薄层泥质灰岩、灰岩、钙质板岩、灰质板岩、灰质板岩互层,厚2701~3057米,该区有汞分布。麻沿河村附近的岩石为石英岩、板岩、砂岩、夹硅质灰岩及页岩。

(4)二迭系(P)在“唐家沟—十里墩—两铺垭”一带断续分布,为炭质、砂质板岩、粗—中粒长石砂岩、砾状灰岩、沙砾岩,构成不同的复杂组合。

(5)三迭系(T)分布于南、北两山区。北片在“江洛南—剡家厥—柳林”一带,为灰色薄—中层钙质粉砂岩、钙质板岩、中粗粒砂岩、炭质千枚岩、薄层灰岩和中层角砾状、竹叶状灰岩,砂岩中象印模,斜层理发育。南片在“唐家沟—十里墩—两铺垭”断续出露灰—灰黄色钙质板岩、灰色薄层泥质条带灰岩、薄层板状灰岩夹中厚层角砾状灰岩及少量石英砂岩、炭质板岩,复理式清楚,发育象形印模,递变层理斜层理。

(6)侏罗系(J)只在“江洛镇—剡家坝”出露,厚1369至1609米,灰褐色—浅灰绿色含砾砂岩、花岗质沙砾岩、粉砂岩、细砂岩类煤层,含植物化石。

(7)早第三系(E)主要分布在“虞关西千子山—穆坪”等地,厚度小于245米,为紫红、红色厚层砾岩夹粗砂岩、灰质粉砂岩及少量沙砾层。

(8)晚第三系(N)在盆地内广泛出露,形成大小不等的红色丘陵,上部为疏松紫色沙砾岩、灰质粉砂岩、砂质亚黏土,底部是疏松砾石层,层厚150~300米。

(9)第四系(Q)广泛分布于河流沟谷地带,为未固结的砾石、砂、细砂土及粉砂质黏土,含有钙质结核。

3)构造

徽县位于武都“山”字型构造的东翼,构造形迹以近东西或北东之间为主,由“紫柏山断裂带”“江洛—庙坪断裂带”“麻沿河—高桥—太阳寺断裂带”和“成风向斜”组成的构造骨架。

“成风向斜”,呈北东走向经泥阳镇—银杏树村—谢坪横跨盆地进入两当境。

“紫柏山断裂带”,呈东西走向横贯南部,由成县鸡山而来,经嘉陵镇东延至陕西紫柏山。规模巨大,南侧是下古生界,北侧是中新生界。其与盆地北缘的江洛—庙坪断裂带共同控制了盆地的形成,汞矿点、锑矿点亦呈线型分布。

“江洛—庙坪断裂带”,呈向东收敛(洛坝),向西散开(江洛以西)的喇叭状,南侧为中、新生界,北侧是泥盆系或印支期糜暑岭角闪石黑云母花岗闪长岩基,沿断裂分布系列铅锌矿床。

“麻沿河—高桥—太阳寺断裂带”,呈近东西向分布于北部地区,为糜暑岭岩体的北缘边界,沿断裂带北侧分布有零星的铜、铁及铅锌矿点。

4)火成岩

境内火成岩发达,大多为印支期中酸性侵入岩,主要分布于江洛—洛坝以北区。

糜岭角闪石黑云母花岗闪长岩基,出露面积492平方公里,呈东西延长的椭圆状,还呈舌状出露延伸至元坝子,受江洛和麻沿河两条大断裂南北夹持控制,粗粒似斑状结构,为中一深成相中等剥蚀状,接触带蚀变明显,通常有简单矽卡岩化等。

天子山肉红色黑云母花岗岩体,出露于麻沿河断裂以北,呈东西延长的不规则椭圆状,中粗粒结构,中一深成相,岩体北侧至天水秦城区(今名秦州区)境内,有铅锌矿及铜矿点。

八卦山黑云母花岗岩株,紧邻天子山岩体西侧,呈近等轴状出露.岩石特征同天子山岩体,其北、西及南西外侧多有铅锌、铜、金矿点。

沙坡里黑云母花岗岩株,出露于毕家山以北,面积6.4平方公里,岩体边界不规则,与围岩界线清楚,岩体具中粒花岗结构,主要矿物成分为石英、斜长石、钾长石等,围岩蚀变有热变质角岩带及大理岩化,有黄铁矿化和磁铁矿化,其南侧外围有毕家山铅锌矿床及薛家沟矿床。

境内多有岩脉出露,糜暑岭岩基内或边部分布有花岗斑岩脉、石英斑岩脉、流纹斑岩脉、细晶岩脉、伟晶岩脉,嘉陵东面有成群的花岗斑岩脉闪长玢岩,出露在“姚家坝—嘉陵—严坪”一线,云煌岩脉分布于龙潭坝天水山岩体内,正长斑岩在嘉陵聂家湾有出露,煌斑岩在剡家阙北东的王家庄有出露。

2.地貌

徽县地貌的形成经历了漫长的岁月演变,从志留纪开始地壳沉降,海水入侵,形成了巨厚的海相碎屑岩。后经昆仑运动、加里东运动、燕山运动、海西运动、印支运动等多次造山轮回的影响和长期流水侵蚀,风化剥蚀,使徽县整个地貌出现了三个明显较大的地貌构造单元,总的地形地貌是南北山区高,像盆缘,东西、中部丘陵区地势低,像盆底,整个地形为盆地。

丘陵地貌位于徽县中部地区,也居于“徽成盆地”中心。丘陵与丘陵之间,有属于流水地貌的冲积泥流沟,槽泥流堆积堆、泥流堤埂等五级微地貌。

这一地区包括城关、东关、银杏树、水阳、伏家镇、栗川、榆树、游龙川、江洛、泥阳、永宁、柳林、嘉陵13个乡(镇)的115个行政村653个自然村,以及嘉陵江流域河谷区、大河店、太白河谷区,土地面积715.9平方公里,占全县总土地面积的26.29%。耕地面积260490亩,占全县总耕地面积的57.92%。

本区地处南北秦岭之间的新凹陷带,为丘陵地貌,丘陵起伏,河流纵横。丘陵之间,河谷、沟溪两旁有淀积而成大小不等的平川地块,海拔在800至1250米之间,相对高差多在50至100米之间,绝大多数属低、中丘陵。地带性土壤有褐色土和非地带性的淀土、潮土、水稻土,土层较厚,溪沟河床两侧淀土多在1米左右。地形坡度0至4度,占12.59%;5至14度,占27.38%;15至24度,占40.7%;25至34度,占16.4%;35度以上,占2.84%。永宁河、洛河、西河三条主要河流的主流及大小支流遍布这一区域。海拔高度在1101~1250米之间,90%以上的行政村分布在丘陵沟壑之间,地貌为丘陵向中山的过渡地带,耕地面积绝大多数分布在相对高差50~100米的丘陵上,土层厚度1米左右,最厚的风成黄土达5米左右。

本区为全县重点产粮和蔬菜生长区,土地肥沃,水、热、光、气资源丰富。由于垦殖指数高,耕地面积大,水土保持较差,流失严重。

(八)成县地质地貌

1.地质

成县地处我国北、南部与东、西部构造枢纽地带核心部位之东侧。地层出露复杂,岩浆活动强烈,褶皱、断裂发育,矿产丰富。(图15)

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图15 成县地貌(卫星图)

1)地质构造

按国家地质科学院大地构造分区,成县境处于西秦岭褶皱系之东,地跨两个二级构造单元,一个三级构造单元。南部和北部属冒地槽褶皱带,中部属断陷盆地。

(1)北部“冒地槽褶皱带”以二郎黑沟—王磨为界,其北部属礼县—柞水冒地槽褶皱带。约二亿二千五百万年前,在华力西造山运动的作用下,西汉水群全面褶皱迥返,奠定了现今构造的轮廓。故其地层主要为西汉水群,总构造线略呈东西向,多为不对称褶曲,形成轴面南倾之倒转构造,且轴线走向波状摆动变化大,断裂构造发育有近东西向、北东向和近南北向三组,而以近东西向为主。

(2)南部“冒地槽褶皱带”黑沟—王磨断裂组之南部属南秦岭冒地槽褶皱带。除盆地盖层中—新生代地层外,中—上志留纪到三纪系的地层于印支造山运动中全部褶皱img16返,地层南倾,组成倒转之复式单斜构造;新地层覆盖于老地层之上,形成迭瓦式褶曲。构造线方向仍以东西向为主。断裂构造颇为发育,以松树湾—唐家沟(徽县境内)断裂组为大。主断裂在二至三条以上,为走向断层,断层面为南倾之逆掩断层,倾角一般为30度~50度。

(3)中南部“断陷盆地”属徽成盆地之一部,约形成于三迭纪末印支运动晚期,盆地基底为南秦岭地槽褶皱带中三纪系之前的地层,盆地盖层多为中生代白垩纪和新生代第三纪的地层(侏罗纪地层亦有出露),盆地腹心部位覆盖第四纪松散层。下白垩系组成北倾的单斜构造,层间呈平缓之褶曲,鸡山一带之上部层位中见有次一级平缓对称之向斜,第三纪地层倾角为5度~20度,局部见平缓的小挠曲。

2)地层

成县境内自古生代志留纪后的各时代地层均有出露,尤以早古生界泥盆系,中生界白垩系和新生界第三系最为发育。

(1)志留系为境内最早的地层,主要分布在南康乡和宋坪乡一带。属中—上志留系白水江群第四、第五和第六3个岩性段,为一套浅变质、厚度大的海相还原沉积,其中第四岩性段为一套碳酸盐岩夹碎屑岩构造,由五层灰岩和五层含碳硅质岩夹黄铁矿炭质千枚岩、板岩和硅质岩组成,厚度1721~4500米;第五岩性段为一套碎屑盐构造,以变质粉砂岩、含炭千枚岩和板岩为主,夹有少量砂灰质岩,厚度1140米左右;第六岩性段亦为碳酸盐岩构造,岩性以燧石灰岩为主,夹有较多的变质粉砂岩、砂质板岩和硅质岩,厚度470米以上。

(2)“泥盆系”主要分布在县南部和北部。北部主要为“中泥盆统西汉水群”,次为小面积“上泥盆统铁山组”。西汉水群分布在王磨乡—二郎乡一线以北地区,属浅海相的类复理石建造及碳酸盐岩构造。县境内出露其中的五、六、七3个岩性段。第五岩性段分布在吴家山—寺儿沟一带,以变质砂岩、大理岩、钙质绢云母片岩为主,夹有变质砾岩、炭质片岩及砂质千枚岩,厚度650米以上。第六岩性段分布在第五岩性段之两侧,面积约200平方公里,主要岩性为厚层结晶灰岩、灰岩、大理岩、钙质砂岩,夹有钙质千枚岩、钙质粉砂岩和含炭千枚岩,厚度1760~2478.6米,西成铅锌矿主要存在于该岩层中。第七岩性段主要分布黄渚镇东北部,为碎屑岩,厚度809.9米。县境北端尚有上泥盆统铁山组上岩性段出露,主要为灰岩,厚度280米。在南部,泥盆系主要分布于何家坪至飞龙峡、抛沙镇西部,南康乡北猫儿川等地,出露零星,属中泥盆统古道岭组和上泥盆统铁山组。

(3)“石炭系”下统和中统、上统在县境均有出露,由于中、新生代地层的覆盖,出露比较零星,主要分布于丰泉西北部及飞龙峡至柏家山一带。下石炭统主要为黏土质页岩、炭质页岩夹砂质灰岩和泥质灰岩,厚度10~500米,中、上石炭统主为块状灰岩和燧石灰岩,厚度180~800米。

(4)“二迭系”化垭乡一带有小面积分布,属下二迭统。炭性为块状灰岩、燧石灰岩和砂质灰岩,厚度约171米。

(5)“三迭系”境内分布较广,为一套巨厚浅海相复理石构造。依特征可分上、下两个岩性段。下段属西坡组,在墁坪、松树湾等地呈东西向带状分布。另外,抛沙镇北至刘家山、庄子上之间,因上坝河、黄家河水系侵蚀,亦见有西坡组出露。其岩性下部为钙质板岩、泥质灰岩夹少量石英砂岩和炭质板岩;中部主要为灰岩、硅质板岩和粉砂岩;上部主要为钙质板岩夹少量灰岩,总厚度约5441米。上段属三渡水组,在二郎、张家山、大垭等地呈三角状分布,面积约60平方公里。其岩性下部为钙质粉砂岩,钙质板岩夹灰岩;上部主要为炭质千枚岩和含炭灰岩,总厚度4164米。

(6)“侏罗系”仅分布于毕家湾一带,为下—中侏罗统。岩性为砾岩和沙砾岩,厚度1253米。

(7)“白垩系”大面积分布于县境南部,约360平方公里,属下白垩统东河群。依岩性可分三个亚群:下亚群分布于东南一线。主要岩性下部为紫红色砾岩,夹钙质细砂岩,中上部为紫红色、浅灰绿色粉砂质页岩、粉砂岩、细砂岩夹砾岩和沙砾岩,总厚度2880米。中亚群分布于中间一线,岩性下部为灰色砾岩、含砾砂岩、夹砂质页岩、细砂岩,上部为灰绿色、紫红色粉砂岩、粉砂质页岩夹砾岩,厚度2423米。上亚群分布在西北一线,岩性以紫红色砂页岩为,中夹砂岩和砾岩,此层相变大,至两河一带岩石变为灰绿色,局部地段夹含碳页岩或薄煤层,总厚度约1900米。

(8)“下第三系”分布于县境北部,岩性下部以红色砾岩为主,上部为红色粉砂质页岩与砾岩互层,厚度995米。

(9)“上第三系”大面积分布于县境西北部苏元、纸坊、索池、沙坝、水泉及东部支旗、店村、红川等乡镇,面积约310平方公里。其岩性下部为红色沙砾岩夹粉砂质页岩,上部为紫红色粉砂质页岩夹白色石英砂岩,顶部见砾岩,厚度500米。

(10)“第四系”主要分布于城关、抛沙、支旗、陈院一带,店村、红川、小川、苏元、纸坊亦有零星分布。分中—上更新统和全新统两部分:中—上更新统主要为黄土状粉砂质粘上,含有钙质结核和砾石,基底可见沙砾层,厚度30~100米。全新统主要为河床堆积物,由砾石、砂、岩屑、粉砂质粘组成,厚度2~5米。

3)岩石

境内出露的岩石有各类沉积岩和浅变质岩及岩浆岩。从超基性岩到酸性岩均有出露。

(1)“超基性岩”分布在县境西北部双碌碡一带,见有五个小岩体,最大的长约1100米,宽200~300米。侵入西汉水群变质砂岩及千枚岩中。呈暗绿色或草绿色。结构为网环晶架和块状。原岩属华力西期纯橄榄岩,经次生变质而为蛇纹岩、滑镁岩等。

(2)“基性岩”分布在县境北部白崖山、挖泉山之间和黄渚东部之小岭一带,出露少,呈岩株产出,侵入西汉水群地层中,呈黑绿色。结构为辉长岩和块状。属华力西期辉长岩、紫苏辉长岩。

(3)“中酸性岩”分布在境北黄渚一带,称黄渚花岗闪长岩体。为距今一亿八千万年前印支造山运动时岩浆活动的产物。岩体沿断裂带侵入西汉水群地层中,出露面积17平方公里,呈东西向展布;岩体自中心向边缘,结晶由粗变细,中心多为半自形粒状结构,或似斑状结构,边缘变为细粒花岗结构,均为块状构造,岩性属花岗闪长岩。

(4)“酸性岩”主要分布在县境东南部龙凤山一带,属迷坝花岗岩的一部分,面积约32平方公里,主要为边沿相和过渡相,边沿相为灰白—浅灰色,半自形粒状结构、花岗结构和斑状结构,呈块状或环带构造,岩性为中细粒花岗闪长岩。过渡相亦呈灰色、浅灰色,为细中粒结构及斑状、似斑状结构,块状构造,岩性为斑状斜长花岗岩,属印支造山运动的产物。

(5)“各类脉岩”在各时代地层中和各类大的岩浆岩岩体中,都有发育,时代老的岩层,发育更为普遍复杂。主要有:花岗岩脉、花岗斑岩脉、长英岩脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉、辉绿岩脉、辉绿玢岩脉、煌斑岩脉、石英脉和方解石脉等。

县境北部还有少量花岗岩分布。

2.地貌

成县地处陇南山地东部。西北属北秦岭山脉南麓,中部属徽成盆地,南部为南秦岭山脉北缘。地势西北高而东南低。地貌主要为中山区,次为丘陵和小面积川坝。西汉水和青泥河流经地区为小面积狭长谷地。

自“志留纪”开始海浸,接受沉积至距今约4亿年的“加里东运动”,东南部之白水江群隆起成陆地,海水北移。从中泥盆纪到一亿八千万年之三迭纪,县境大部分处于海水浸没之中,称“迭徽海槽”。期间,几经起落涨退,至中泥盆晚期,北部地区开始隆起,海水自东向西退去,到二亿二千五百万年前的华力西运动,南部二迭纪前的地层褶皱img17返,北部西汉水群全面褶皱img18返,黑沟里—王磨断层形成,奠定了现今北部褶皱构造的轮廓。此地质时期,海槽由南北向中部收缩,到一亿八千万年前的印支运动,三迭纪及以前的地层全部褶皱img19返成陆地,结束了地槽发展阶段。“印支运动”中,由于来自南、北方向的挤压力,产生一组北东—南西向的剪切力;其作用力超过抵抗力,故沿北东—南西向发生陷落,形成中部到中南部的“断陷盆地”。进入地台发展阶段,断陷盆地中沉积了巨厚的下—中侏罗纪到上第三纪的陆相地层。沉积过程中,盆地南端地壳不断抬升,使其中心北迁。在七千万年前的燕山运动影响下,断陷盆地湖水几经进退,侏罗纪、白垩纪地层出现平缓的背、向斜及一些小的断层。二三百万年前的“喜马拉雅山运动”,引起新的构造运动,早期的大断裂几乎再次复活,地壳振荡抬升,河谷下切,形成今天所见到的阶地峡谷和地形地貌基础。

(九)两当县地质地貌

1.地质

两当县地处秦岭海槽,北部为北秦岭南坡,南部为南秦岭北缘,中部是断陷盆地—两当盆地。由于强烈的造山运动,古生代以前深厚的沉积岩层—秦岭海槽褶皱隆起,海水撤退,在中生代和新生代的燕山和喜马拉雅造山运动中,秦岭山地也同时发生了强烈的造山运动,地貌进一步崛起,岩层由于强烈的褶皱断裂,形成现在山峰挺拔高耸,沟谷深切、岩石支离破碎的形态,南北两山之间的两当盆地、徽成盆地、汉中盆地皆为分布在一条线上的槽形地带,是在秦岭山地上升时,由于断裂下沉而形成的断陷盆地。(图16)

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图16 两当县地貌(卫星图)

北部主要为华力西运动期使泥盆地槽返回而产生的与近东西向的褶皱轴走向一致的压性断层,如“龙家沟断层”“太阳—杨家坪断层”“核桃坝—焦园子断层”“魏家山—左家断层”等均属于纬向压性构造带的一部分,广香河与红崖河是与压应力相近似平行的张性断裂河谷,地层为泥盆系中统(D2)、上统(D3)的砂岩、千枚岩、砾岩、页岩等碎屑岩构造,由于切剖侵蚀,形成了高山深谷。

南部为印支褶皱带,各断层亦为秦岭纬向构造带的一部分,中古生代沉积的志留系、泥盆系、石碳系岩石为一系列东西向断层所隔,从南向北有“水井湾—耻坡断层”,为灰岩、板岩、砂岩结构,呈东西带状分布,形成本区山高谷深、相对交叉很大的地貌景观。

中部盆地是近似东西的断凹构造,是北部华力西褶皱带与南部印支褶皱带的大断裂上发育的新生代断凹,继续发展并堆积上第三系红色岩系沉积,并经过长期侵蚀切割所形成的丘陵盆地。在盆地边缘山顶、山坡、河谷,覆盖有第四系中更新世风成黄土堆积。

由于历次构造运动的影响,不同性质断裂发育,在灰岩、砂岩、片岩、煤页岩的岩层有金属与非金属矿物互生或裸露。

2.地貌

两当县地处南北秦岭之间,南北高,中部低,呈马鞍形。以嘉陵江为界,南面的广金、云屏、泰山及站儿巷的东南部属南秦岭北缘,境内4条河流以大阳山为界,两条向北注入嘉陵江,两条向南注入汉江;左家的徐阳河、金洞的袁家沟、大坡沟一线以北的太阳、张家、左家以及金洞的北部属北秦岭的南坡,境内3条河流均流入嘉陵江。南北为石质山区,占总面积的64.68%,海拔高度1900米至2700米,境内山大沟深,沟壑纵横,群山错峙,坡陡谷狭;中部是徽成盆地的东北端,为充填红色岩层的丘陵盆地,海拔高度在800米至1350米之间,境内丘陵起伏,梁峁相连,占总面积的35.32%。从南至北有6274条小溪密布川塬沟壑之间,沟壑密度为2.84公里/平方公里,其中常年流水的有131条。

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