張君弟,鬧九次仁,貢寶草
(1.甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 天水 741025;2.甘肅多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心,甘肅 迭部 747400)
自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)演化過(guò)程,決定著該區(qū)地層、巖漿巖、構(gòu)造等的分布及其特征。通過(guò)地質(zhì)內(nèi)、外動(dòng)力過(guò)程進(jìn)而影響著保護(hù)區(qū)地形地貌、土壤母質(zhì)、土壤過(guò)程等生物生存的基礎(chǔ)環(huán)境[1]。前人對(duì)甘肅多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性以及生態(tài)環(huán)境方面的研究較多[2~3],而對(duì)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)研究鮮見(jiàn)。因此,在進(jìn)行自然保護(hù)區(qū)資源本底調(diào)查、規(guī)劃、利用中,研究其地質(zhì)特征十分必要。
甘肅多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省西南部,甘南藏族自治州迭部縣境內(nèi),白龍江上游,綜合自然區(qū)劃上屬于岷山甘南山地高原區(qū),是青藏高原的東部邊緣山地,并逐漸向隴南山地過(guò)渡。東以洋布梁為界,西與阿夏自然保護(hù)區(qū)相鄰,南與九寨溝黑河天然林保護(hù)工程區(qū)相連,北與迭部旺藏林場(chǎng)隔江相望(圖1)。該區(qū)地理坐標(biāo)為E103°37′30"~104°03′47",N33°39′25"~33°58′48",海拔1 800~4 350 m,總面積55 275 hm2[4]。
圖1 甘肅多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)區(qū)域圖
在收集和分析區(qū)內(nèi)有關(guān)參考文獻(xiàn)資料、地質(zhì)圖件的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)地路線地質(zhì)調(diào)查,巖性礦物鑒定(由甘肅省第一地質(zhì)勘查院實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成),對(duì)甘肅多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行初步分析研究,繪制該區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(地層、構(gòu)造分布圖),同時(shí)對(duì)該區(qū)地質(zhì)發(fā)展歷程進(jìn)行初步研究分析,以期為該區(qū)資源保護(hù)與規(guī)劃利用提供參考。
保護(hù)區(qū)位于西秦嶺西端,松潘—甘孜褶皺系東北緣,迭部—武都斷褶帶南緣,白龍江復(fù)背斜南翼(圖2)。以羊布梁子為界線,西南部為松潘-甘孜褶皺系,褶皺、斷裂活動(dòng)相對(duì)較小,巖漿不甚發(fā)育;北部為西秦嶺褶皺帶,斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁。
圖2 西秦嶺地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)略圖
保護(hù)區(qū)地層出露不全,大部分地層相對(duì)較古老,屬甘孜—松潘地層分區(qū)[5],以海相沉積為主,有部分陸相碎屑巖建造(圖3)。主要為古生界志留系、泥盆系、石炭系、二疊系,中生界三疊系、白堊系,及新生界第四系松散堆積體,其中中生界三疊系地層最為發(fā)育。
圖3 保護(hù)區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(資料來(lái)源文獻(xiàn)[5],有修改)
2.2.1 志留系(S)
下志留統(tǒng)(S1)為保護(hù)區(qū)最老地層,見(jiàn)于保護(hù)區(qū)北部班藏南部地區(qū),北西向展布,區(qū)內(nèi)出露面積較小,產(chǎn)狀30°~45°∠50°~75°。本統(tǒng)巖性為灰色千枚狀板巖、灰色千枚巖、絹云千枚巖夾千枚狀粉砂巖、硅質(zhì)絹云千枚巖、粉砂巖及少量石英砂巖、炭質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖等,以千枚巖、板巖為主,向西硅質(zhì)增多,厚度巨大,化石幾乎全為筆石,局部含炭質(zhì)、黃鐵礦。屬還原環(huán)境下淺海相含筆石頁(yè)巖建造及硅質(zhì)頁(yè)巖建造,是還原環(huán)境下形成的筆石頁(yè)巖相沉積,巖石中含有黑色有機(jī)物質(zhì),局部形成黑色炭質(zhì)板巖或含炭質(zhì)硅質(zhì)板巖,凡是有機(jī)質(zhì)高的巖石中,放射性伽瑪強(qiáng)度也高,有時(shí)形成低強(qiáng)度異常。
中上志留統(tǒng)(S2-3)見(jiàn)于保護(hù)區(qū)北部班藏—花園一帶,北西向展布。以鈣質(zhì)、泥質(zhì)、炭質(zhì)板巖(圖4)、硅質(zhì)板巖為主,夾石英砂巖,顏色灰到黑色,主要產(chǎn)筆石化石,屬淺海相-陸棚軟泥相,含筆石頁(yè)巖-硅質(zhì)頁(yè)巖建造。通過(guò)對(duì)標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室鏡下鑒定(圖4),鈣質(zhì)泥質(zhì)板巖主要由泥質(zhì)(58%)、碳酸鹽(25%)、綠泥石(8%)、白云母(3%)、石英(5%)等組成,并含有金屬礦物。變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu),板狀構(gòu)造。巖石中的泥質(zhì)為隱晶質(zhì)-顯微晶質(zhì),相互混雜,定向分布;碳酸鹽(方解石、白云石均有,各自不均勻分布)為顯拉長(zhǎng)的不規(guī)則小團(tuán)狀,沿長(zhǎng)軸方向具定向性,長(zhǎng)軸方向與泥質(zhì)的定向方向一致;綠泥石、白云母為極小的片狀,定向分布;石英為細(xì)粉砂狀,略顯定向零散分布。金屬礦物(<1%)以略顯拉長(zhǎng)的不規(guī)則小點(diǎn)狀為主(零散分布),少量為呈與板理方向一致的絲線狀。
圖4 鈣質(zhì)泥質(zhì)板巖手標(biāo)本(左)及鏡下照片(右,已染色)
2.2.2 泥盆系(D)
保護(hù)區(qū)北部花園以北僅出露下泥盆統(tǒng)(D1)地層不足1 km2。以碎屑巖為主夾深灰色塊狀灰?guī)r,呈帶狀北西西向延伸。可見(jiàn)紫色千枚巖、雜色千枚巖及泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)砂巖等,局部出現(xiàn)含礫粗砂巖、礫巖??傮w來(lái)看,下統(tǒng)巖性不夠穩(wěn)定,自東向西有變粗之勢(shì),多珊瑚、腕足、瓣鰓等化石,屬淺海相碎屑巖及碳酸鹽巖建造。與下伏中上志留統(tǒng)(S2-3)巖性相似,地層產(chǎn)狀一致,為連續(xù)沉積。與下伏中上志留統(tǒng)(S2-3)根據(jù)巖性和古生物群的過(guò)渡特征應(yīng)為整合接觸。
2.2.3 石炭系(C)
石炭系主要分布于保護(hù)區(qū)的東部及北部區(qū)域的當(dāng)當(dāng)—羊布梁一帶,北西—東南向展布??煞譃橄?、中、上統(tǒng),由于斷層錯(cuò)斷,出露均不完整。
下石炭統(tǒng)略陽(yáng)組(C12l)在保護(hù)區(qū)內(nèi)巖性基本一致,上部為淺灰、灰白色中厚層狀結(jié)晶(微晶)灰?guī)r(圖5)、灰?guī)r夾紫紅色泥巖,下部顏色較深,為灰黑色厚層狀灰?guī)r。其厚度由于斷層影響,各地差異很大。與上覆中石炭統(tǒng)岷河群(C2mn)為整合接觸,與下伏地層均系斷層關(guān)系。古生物的數(shù)量和種屬均較豐富,并以珊瑚、腕足類(lèi)等底棲動(dòng)物最多,屬淺海相碳酸鹽巖建造。通過(guò)對(duì)下石炭略陽(yáng)組實(shí)驗(yàn)室?guī)r性鑒定,結(jié)晶(微晶)灰?guī)r主要由方解石(93%)、白云石(1%)、泥質(zhì)(3%)、長(zhǎng)石(1%)、硅質(zhì)(1%)等組成,并含有金屬礦物(<1%)。微晶結(jié)構(gòu),層塊狀構(gòu)造。巖石中的方解石粒徑以0.01~0.03 mm為主,少量較小或較大,薄片中見(jiàn)最大粒徑達(dá)0.06 mm;白云石粒徑與微晶方解石相當(dāng),呈不規(guī)則小團(tuán)狀聚集,零散分布。手標(biāo)本遇冷稀鹽酸劇烈冒泡。泥質(zhì)為粉狀,較為均勻的分布于方解石等顆粒之間;長(zhǎng)石為他形板粒狀,不均勻零散分布;硅質(zhì)為顯微晶質(zhì),呈不規(guī)則小團(tuán)狀,分布狀態(tài)與長(zhǎng)石相同。巖石中有較為純凈的柱狀或粒狀的方解石脈,有的夾雜有少量的粒狀石英。金屬礦物為不規(guī)則小團(tuán)點(diǎn)狀、鋸齒縫合線狀。
圖5 微晶灰?guī)r手標(biāo)本(左)及鏡下照片(右,已染色)
中石炭統(tǒng)岷河群(C2mn)在保護(hù)區(qū)區(qū)域上略有變化,在九龍峽和九龍峽以東以紅色-灰白色白云質(zhì)灰?guī)r為主,夾角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r,硅化灰?guī)r或大理巖化灰?guī)r,厚度>252 m。向東至尼藏附近,出現(xiàn)白色大理巖。以海相碳酸鹽巖為主,繼承了下石炭統(tǒng)的沉積環(huán)境。由于海水含鹽度較高(主要是Mg),白云質(zhì)灰?guī)r乃至白云巖沉積到處可見(jiàn)。在臺(tái)力傲以北,與有化石證據(jù)的上石炭統(tǒng)及下石炭統(tǒng)為整合關(guān)系。本群底部一般見(jiàn)有石英砂巖,而其上部也常見(jiàn)有碎屑巖夾層,同時(shí)又較多的白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖出現(xiàn),巖石顏色較淺。
上石炭統(tǒng)尕海群(C3gh)主要分布于保護(hù)區(qū)北部然子寺北至當(dāng)當(dāng)西一帶,出露面積較小,與下伏地層中石炭岷河群(C2mn)整合接觸,與上覆下二疊統(tǒng)大關(guān)山群(P1dg)呈不整合(斷層)接觸。
根據(jù)多兒溝當(dāng)當(dāng)一帶上石炭統(tǒng)尕海群巖性有深灰色中厚層狀灰?guī)r夾薄層灰?guī)r,深灰色破碎灰?guī)r,深灰色中厚層塊狀粉-微晶灰?guī)r(圖6)夾薄層硅化灰?guī)r,乳白色塊狀白云質(zhì)灰?guī)r,灰色夾乳白色硅化灰?guī)r,灰白色白云巖??傮w看來(lái),為一套以碳酸鹽巖為主的沉積建造,屬正常的海相沉積,繼承了早、中石炭世的沉積環(huán)境。通過(guò)對(duì)手標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)室?guī)r性鑒定,塊狀粉-微晶灰?guī)r主要由方解石(93%)、白云石(2%)、泥質(zhì)(3%)、長(zhǎng)石(1%)等組成,并含有金屬礦物(1%)。粉-微晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石中的方解石粒徑以0.02~0.05 mm為主,少量較小或較大,薄片中見(jiàn)最大粒徑達(dá)0.1 mm,相互混雜,堆積而成;白云石粒徑與方解石相當(dāng),呈不規(guī)則小團(tuán)狀聚集,零散分布。手標(biāo)本遇冷稀鹽酸劇烈冒泡。泥質(zhì)為粉狀,較為均勻的分布于方解石等顆粒之間;長(zhǎng)石為他形粒狀,零散分布。巖石具碎裂,寬窄不等的裂隙中有較為純凈(手標(biāo)本中為白色)的方解石充填。金屬礦物為不規(guī)則小團(tuán)點(diǎn)狀,零散分布。
圖6 塊狀粉-微晶灰?guī)r手標(biāo)本(左)和鏡下照片(右,已染色)
2.2.4 二疊系(P)
二疊系在保護(hù)區(qū)主要出現(xiàn)下統(tǒng)大關(guān)山群(P1dg),該地層主要斷續(xù)分布于保護(hù)區(qū)北部,僅見(jiàn)下統(tǒng),呈北西西向展布,與不同時(shí)代的地層呈斷層接觸,上覆地層為下白堊統(tǒng)(K1),下伏地層為上石炭統(tǒng)尕海群(C3gh)。從保護(hù)區(qū)北部當(dāng)當(dāng)剖面來(lái)看,從上到下巖性為炭質(zhì)板巖與薄層灰?guī)r(板狀微晶灰?guī)r,圖7)互層,灰黑色中厚層狀含燧石條帶灰?guī)r,深灰色炭質(zhì)板巖與同色薄層灰?guī)r互層。分布于然寺熬和臺(tái)力敖一帶的下二疊統(tǒng),為灰黑色薄層燧石灰?guī)r夾板巖,炭質(zhì)板巖。燧石呈團(tuán)塊或條帶狀出現(xiàn)?;?guī)r中產(chǎn)?及珊瑚化石。晚石炭世以后,因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,本區(qū)沉積環(huán)境由正常的海相灰?guī)r沉積逐漸變?yōu)闉I-淺海相沉積。
圖7 板狀微晶灰?guī)r手標(biāo)本(左)和鏡下照片(右,已染色)
通過(guò)對(duì)薄層灰?guī)r手標(biāo)本巖性鑒定,其巖性為板狀微晶灰?guī)r。巖石主要由方解石(91%)、白云石(1%)、泥質(zhì)(3%)、石英(2%)、白云母(<1%)、綠泥石(微量)、黑云母(微量)等組成,并含有金屬礦物(<1%)。微晶結(jié)構(gòu),板狀構(gòu)造。巖石中的方解石粒徑以0.01~0.03 mm為主,少量較小或較大,薄片中見(jiàn)最大粒徑達(dá)0.06 mm,略顯拉長(zhǎng),并沿長(zhǎng)軸方向定向分布;白云石粒徑、形態(tài)與微晶方解石相當(dāng),呈不規(guī)則小團(tuán)狀聚集,零散分布。經(jīng)茜素紅—S溶液染色,方解石呈紅色,白云石不著色。手標(biāo)本遇冷稀鹽酸劇烈冒泡。泥質(zhì)為粉狀,較為均勻的分布于方解石等顆粒之間;石英為細(xì)粉砂狀,較為均勻的零散分布;白云母為極小的片狀,定向分布;綠泥石為小片狀-鱗片狀、黑云母為雛晶狀-極小的片狀,相互混雜,呈與板理方向一致的、不連續(xù)的脈狀和絲線狀。金屬礦物為不規(guī)則小點(diǎn)狀,零散分布。
2.2.5 三疊系(T)
保護(hù)區(qū)三疊系地層分布最廣,約占保護(hù)區(qū)面積的三分之二,北西西向展布,屬秦嶺區(qū)三疊系地層,保護(hù)區(qū)出露中、上統(tǒng),各分2個(gè)巖組。
(1)中三疊統(tǒng)(T2)主要分布于勞日果巴上游的馬拉哈一帶,呈北西向帶狀分布,屬淺海相碳酸鹽和碎屑巖建造,進(jìn)一步分為兩個(gè)巖組:
中三疊統(tǒng)下巖組(T2a):巖性為中厚層狀砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖夾黑色粉砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖及薄層灰?guī)r。出露于保護(hù)區(qū)西南角,馬拉哈西南附近,砂巖中見(jiàn)植物化石碎片。
中三疊統(tǒng)上巖組(T2b):上部為灰色薄層鈣質(zhì)粉砂巖夾黑色板巖及薄層灰?guī)r;下部為褐灰色薄層細(xì)砂巖及薄層灰?guī)r,厚約1 020 m。該組頂部有貧鐵礦夾層,此層層位穩(wěn)定,顏色為紫灰色,各夾層間距離不超過(guò)100 m,形成一個(gè)含鐵巖系。主要為灰綠色中厚層砂巖及砂質(zhì)板巖夾薄層灰?guī)r,沉積韻律明顯。
區(qū)內(nèi)中三疊統(tǒng)的細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖,碎屑約占70%,主要為石英、長(zhǎng)石,約占30%~40%,尚有少量黑云母、白云母、硅質(zhì)巖,噴出碎屑等,碎屑磨圓度及分選性均差。膠結(jié)物主要為絹云母,其次為鐵白云石、硅質(zhì)等。細(xì)粒硬砂巖碎屑呈不等粒狀,直徑一般0.1~1 mm。碎屑成分主要為石英、長(zhǎng)石及巖屑,三者含量相近或石英略多些,約占1∕2。巖屑成分包括硅質(zhì)巖、板巖、千枚巖、粉砂巖等。碎屑磨圓度差,多為樓角狀及半棱角狀,分選性差。
(2)上三疊統(tǒng)(T3)呈北西西向帶狀展布,分布于保護(hù)區(qū)勞日果巴一帶。
上三疊統(tǒng)下巖組(T3a)為中-厚層狀細(xì)砂巖、長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖、砂巖及鈣質(zhì)粉砂巖夾灰色薄層灰?guī)r、黑色板巖及粉砂質(zhì)板巖,在區(qū)內(nèi)巖性較穩(wěn)定。粉砂巖中碎屑約占60%,直徑0.01~0.1 mm,其中石英、長(zhǎng)石約占90%,云母及方解石少量,尚有個(gè)別電氣石。絹云母,碳酸鹽膠結(jié),基底式膠結(jié)為主。
上三疊統(tǒng)上巖組(T3b)上部以深灰-灰黑色薄到中層狀鈣質(zhì)細(xì)砂巖及粉砂巖為主,夾薄到中層狀灰?guī)r和板巖、砂質(zhì)板巖(圖8)、石英細(xì)砂巖;下部為深灰、灰綠色石英細(xì)砂巖、石英長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石砂巖夾砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖。白古寺一帶出現(xiàn)數(shù)層灰色薄層狀灰?guī)r,達(dá)拉溝一帶巖性與化石同白古寺一帶一致,砂巖中見(jiàn)有流水波層及交錯(cuò)層理。碎屑直徑0.02~0.2 mm,其中石英少于60%,長(zhǎng)石25%~30%,含少量云母、方解石、鐵白云石。碎屑以次棱角狀為主。上巖組的砂質(zhì)板巖(圖8),巖石主要由石英(63%)、長(zhǎng)石(12%)、黑云母(3%)、白云母(1%)、巖屑(6%)、碳酸鹽和泥質(zhì)(15%)等組成,并含有金屬礦物(少量)。變余砂狀結(jié)構(gòu),板狀構(gòu)造。巖石中的石英為略顯拉長(zhǎng)的不規(guī)則狀,沿長(zhǎng)軸方向具定向性;長(zhǎng)石為它形板粒狀,具不同程度的蝕變:有的雙晶,有的幾乎完全被蝕變礦物(主要為碳酸鹽)所取代,僅有少量長(zhǎng)石的殘留;黑云母、白云母為小片狀,定向分布,有的黑云母具強(qiáng)烈的綠泥石化;巖屑為略顯拉長(zhǎng)的不規(guī)則小團(tuán)狀,大多邊界模糊,有的透明度較差,種類(lèi)以長(zhǎng)英質(zhì)巖屑為主,少量為灰?guī)r巖屑。碳酸鹽為集合體狀、泥質(zhì)為隱晶質(zhì)-顯微晶質(zhì),相互不均勻混雜或各自聚集,顯定向性,分布充填于以上礦物和巖屑(粒徑在0.06~0.5 mm)之間。金屬礦物為略顯拉長(zhǎng)的不規(guī)則小團(tuán)點(diǎn)狀,零星分布。
圖8 砂質(zhì)板巖手標(biāo)本(左)和鏡下照片(右,已染色)
本區(qū)上三疊統(tǒng)以細(xì)砂巖為主,灰?guī)r層位較穩(wěn)定,水平層理為主,且有海相菊石化石出現(xiàn),并含鮞粒、植物化石碎片等,說(shuō)明以找海相沉積為主。斜層理及流水波痕表明局部可能有河流相或三角洲相沉積。巖層厚度巨大,長(zhǎng)石砂巖較多,碎屑之分選性、磨圓度較差,說(shuō)明沉積較為迅速。根據(jù)巖性及化石,應(yīng)屬淺海相碎屑巖建造及海相碳酸鹽巖建造。
2.2.6 白堊系(K)
保護(hù)區(qū)出露下白堊統(tǒng),主要分布于尼藏-洋布一帶,北西向展布。根據(jù)尼藏下白堊統(tǒng)剖面,從下到上可分為下巖組(K1a)和上巖組(K1b)。
下巖組(K1a)與上三疊統(tǒng)上巖組不整合接觸。下巖組厚度大于78 m,從下到上巖性依次為紫紅色厚層礫巖,紫紅色中厚層礫巖。
上巖組(K1b)未見(jiàn)頂,厚度大于442 m,從下到上巖依次為紫紅色泥巖,灰綠色、灰色泥巖夾薄層泥灰?guī)r,紫紅色泥巖偶夾粉砂巖,灰綠色泥巖,紫紅色泥巖夾厚約10 m的灰綠色泥巖。
從下白堊統(tǒng)分布情況可以看出應(yīng)為山間盆地及斷陷盆地沉積。受斷裂控制,沿?cái)鄬幼呦虺书L(zhǎng)條狀分布。由于受古地形條件的影響,各地所見(jiàn)厚度差異較大。巖性上由下到上由粗變細(xì),即由礫巖、砂礫巖逐漸變?yōu)槟鄮r。尼藏剖面的這種變化是很清楚。礫巖中礫石成分為黑色灰?guī)r、黃綠色粗砂巖、粉砂署以及少量板巖、硅質(zhì)巖、石英閃長(zhǎng)巖及石英等。礫徑一般3~5 cm,大者可達(dá)20~30 cm 以上,呈次棱角-棱角狀,分選差,常大小混雜,砂泥質(zhì)膠結(jié),充填式膠結(jié)類(lèi)型。
根據(jù)紅色地層的分布一般受斷層控制,下部粗,礫石多具磨圓度、分選性均較差,上部泥巖為主。
2.2.7 第四系(Q)
第四系不甚發(fā)育,主要分布在多兒河以及各支流兩岸階地上。根據(jù)地貌形態(tài)和沉積物的特點(diǎn),可分為2種類(lèi)型:
一是階地沉積物,流域內(nèi)河谷兩岸分布著河流階地大都屬于侵蝕階地和基座階地。主要為一套含礫砂土、砂礫層和黃土狀粉砂、含碎石粉砂及砂礫層。階地面上為農(nóng)田的主要分布地帶。
二是其他堆積(沉積)物,主要是沖洪積物(分布于主要溝谷及其支流中),坡積物普遍分布,生物堆積(分布于森林區(qū)及其周邊)。
按成因類(lèi)型主要有沖積和崩、坡積。沖積層(Q4al):上部為砂壤土,厚度1.5~3 m,下部為砂卵礫石層,厚度10~15 m,磨圓度較好,密實(shí),呈條帶狀分布在公路以上地帶。河床沖積層厚3~7 m,為磨圓度良好的砂卵礫石,較密實(shí)。崩、坡積(Q4col+dl)零星分布在河岸斜坡及階地后緣,為塊碎石及碎石土,厚度3~8 m,松散,局部有架空現(xiàn)象。
多兒河流域巖漿巖不發(fā)育。僅在保護(hù)區(qū)北部班藏一帶有脈巖出露,發(fā)育的脈巖有斜長(zhǎng)細(xì)晶巖脈、閃長(zhǎng)巖脈、閃斜煌班巖。主要集中于志留紀(jì)地層中。
(1)斜長(zhǎng)細(xì)晶巖(l)
是最常見(jiàn)的一種脈巖。其余均見(jiàn)于志留系中,尤以中上統(tǒng)出現(xiàn)最多。一般順層侵入,有時(shí)邊界不太規(guī)則。小0.4~0.5 m,長(zhǎng)2~3 m;大脈寬達(dá)10~20 m,長(zhǎng)達(dá)30~50 m。斜長(zhǎng)細(xì)晶巖淡紅色、灰白色、淺灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶為斜長(zhǎng)石、石英,暗色斑晶少見(jiàn),有角閃石及黑云母。
(2)石英閃長(zhǎng)玢巖(δol)
順層侵入于下石炭統(tǒng)中,脈體最寬處可達(dá)10 m。巖石具斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶主要為斜長(zhǎng)石,次為暗色礦物。斜長(zhǎng)石板狀,具鈉長(zhǎng)石雙晶,環(huán)帶構(gòu)造,屬中奧長(zhǎng)石,一般1.2 mm×0.5 mm。暗色礦物為黑云母,少數(shù)角閃石。
脈巖之間均未見(jiàn)穿插關(guān)系,其侵入先后時(shí)代難以確定。斜長(zhǎng)細(xì)晶巖侵入于志留系和石炭系,同時(shí)也侵入于中三疊統(tǒng)下部巖性組中,而在白堊紀(jì)地層中未見(jiàn)任何脈巖。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要分布在旺藏—羊布一帶,屬武都—白馬斜疊弧構(gòu)造,東南與文縣弧形西翼褶帶在卡壩-羊布一線銜接,西北延伸至卓尼一帶。屬擠壓斷褶帶,發(fā)育在白龍江復(fù)背斜南緣,寬約8 km。斷褶帶由一些壓性、壓扭性斷裂及其間所夾的石炭系、二疊系線狀褶皺組成,又有與它們斜交的低序次扭斷裂發(fā)生??煞譃楸蔽鳀|南向早期構(gòu)造和晚期北東西南向、北西東南向構(gòu)造。
保護(hù)區(qū)斷層主要為旺藏—羊布斜沖斷層:位于保護(hù)區(qū)東部,從卡壩、尼傲、帕尕、臺(tái)力傲、尼臧到羊布。斷層走向110°~120°,傾向60°~70°。上盤(pán)古生界斜沖于下盤(pán)三疊系之上,北東盤(pán)向北西扭動(dòng),西南盤(pán)向南東發(fā)生了扭動(dòng)。該斷層具70~100 m 寬的擠壓破碎帶,出現(xiàn)斷層泥和角礫巖。有方解石脈、石英脈貫入附近巖層。巖石有硅化、褐鐵礦化現(xiàn)象,見(jiàn)有擦痕。兩側(cè)地層中發(fā)育有斷層引起的低序次小褶曲(南側(cè)小褶曲軸面產(chǎn)狀270°∠70°)和小斷層(北側(cè)小逆斷層產(chǎn)狀70°∠85°)。在該大斷層北側(cè)有幾條分支斷層與之形成“入”字型。這些斷層的主要特點(diǎn)是:與主干斷層只有10°~20°的夾角,所交銳角尖指向南東,大致互相平行,未越過(guò)主干斷裂,其力學(xué)性質(zhì)為壓性。由分支斷裂與主干斷裂的關(guān)系及主干斷裂與其兩旁一些低序次褶、斷的關(guān)系判斷,該大斷層在平面上移動(dòng)的方向是北盤(pán)向西,南盤(pán)向東。
褶皺:由石炭系、二疊系形成的幾個(gè)褶皺是該斷褶帶的又一重要成分。它們由東向西是羊布梁倒轉(zhuǎn)背斜、然寺傲向斜。褶皺核部分別出露下石炭統(tǒng)、下二疊統(tǒng),其間中、上石炭統(tǒng)則是共用的翼部。除羊布梁背斜北翼中-上石炭統(tǒng)正常北傾,南翼倒轉(zhuǎn)北傾成為軸面北傾的倒轉(zhuǎn)背斜外,其余為正常褶皺。前述各方向斷裂一方面受到制約,往往沿不同時(shí)代地層接觸線發(fā)生,另一方面又對(duì)在這些地層中發(fā)育的褶皺加以破壞,或者使翼部殘缺不全,或者使核部相對(duì)橫移。
在大地質(zhì)構(gòu)造位置上,保護(hù)區(qū)位于秦嶺東西向構(gòu)造帶的西秦嶺南部印支褶皺帶南部,松潘甘孜褶皺系東北緣(圖9)。該區(qū)構(gòu)造以大型的緊閉線狀褶皺和大規(guī)模的壓型-壓扭型斷裂為基本特征。松潘-甘孜褶皺帶位于青藏高原東北緣,為華北地臺(tái)、揚(yáng)子地臺(tái)、羌塘塊體的構(gòu)造匯聚區(qū),地質(zhì)構(gòu)造演化復(fù)雜,具“中國(guó)地質(zhì)百慕大”之稱[6]。
圖9 保護(hù)區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖
在震旦紀(jì)和早古生代,松潘—甘孜地塊與南秦嶺褶皺帶同屬古揚(yáng)子地臺(tái)的一部分。古早生代加里東運(yùn)動(dòng)期,古揚(yáng)子地臺(tái)西北出現(xiàn)3個(gè)裂陷槽,但裂解不夠徹底,后來(lái)各裂陷槽通過(guò)彌合填平,自石炭紀(jì)至中三疊世安尼期共同接受淺海碳酸鹽沉積,重新連接至一起。早二疊世晚期,晚海西-早印支期的峨眉地裂運(yùn)動(dòng)發(fā)生,形成了松潘-甘孜地塊內(nèi)南北向的木里—平武裂陷帶和中秦嶺區(qū)內(nèi)東西向同仁—酒奠梁裂陷帶,出現(xiàn)了半深海-深海沉積。中三疊世安尼期與拉丁期之間的早印支運(yùn)動(dòng),在揚(yáng)子、華北地臺(tái)和中、北秦嶺、祁連褶皺帶均表現(xiàn)強(qiáng)烈[7-8]。拉丁期揚(yáng)子、華北地臺(tái)抬升成陸地,中、北秦嶺、祁連褶皺成山,南秦嶺及松潘—甘孜地塊下陷,接受來(lái)自周邊陸地的巖屑沉積,形成濁積盆地。晚三疊世,南秦嶺及松潘—甘孜地塊繼續(xù)強(qiáng)烈下陷,接受了巨厚的復(fù)理石碎屑沉積,松潘—甘孜地塊古老的花崗質(zhì)基底大幅沉陷,隨之解體軟化,部分熔融,形成再生酸性巖漿侵貫入沉積蓋層。古老地塊到此消亡。直到晚三疊世末,晚印支運(yùn)動(dòng)席卷整個(gè)南秦嶺和松潘甘孜海域,致海槽關(guān)閉,全部褶起成山[9]。
綜上,松潘—甘孜地塊自早古生代末加里東運(yùn)動(dòng)而形成,至三疊紀(jì)末晚印支運(yùn)動(dòng)而消亡。它與揚(yáng)子地臺(tái)、秦嶺褶皺帶在志留紀(jì)末分開(kāi);在石炭紀(jì)、二疊紀(jì)裂陷槽填平,三者又彌合一起;在早二疊世晚期再一次與揚(yáng)子地臺(tái)、中秦嶺褶皺帶分離,并和南秦嶺褶皺帶連接一起;在中三疊世、晚三疊世的持續(xù)下陷,古地塊花崗質(zhì)基底解體,接受周邊褶皺隆起為源區(qū)的碎屑沉積和淺海相碳酸鹽沉積;直到晚三疊世末海槽關(guān)閉,褶起成山。因此,它與揚(yáng)子地臺(tái)、秦嶺褶皺帶經(jīng)歷了分-合-分-消亡的演化過(guò)程。
(1)甘肅省多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)在大地構(gòu)造上位于西秦嶺西端,松潘—甘孜褶皺系東北緣,迭部—武都斷褶帶南緣,白龍江復(fù)背斜南翼。以羊布梁子為界線,南部為松潘—甘孜褶皺系的東北部分,褶皺、斷裂活動(dòng)相對(duì)較小,巖漿巖不甚發(fā)育;北部為西秦嶺褶皺帶,斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁。松潘—甘孜地塊自早古生代末加里東運(yùn)動(dòng)而形成,至三疊紀(jì)末晚印支運(yùn)動(dòng)而消亡、褶起成山,與揚(yáng)子地臺(tái)、秦嶺褶皺帶經(jīng)歷了分-合-分-消亡的演化過(guò)程。
(2)甘肅省多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地層主體是中生界三疊系,屬秦嶺地層分區(qū)和甘孜—松潘地層分區(qū),以海相沉積為主,有部分陸相碎屑巖建造。主要為古生界石炭系、二疊系,中生界三疊系、白堊系,及新生界第四系松散堆積體,其中三疊系地層最為發(fā)育。
(3)甘肅省多兒國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)東北部旺藏—羊布一帶斷裂構(gòu)造發(fā)育,屬武都—白馬斜疊弧構(gòu)造。斷褶帶由一些壓性、壓扭性斷裂及其間所夾的石炭系、二疊系線狀褶皺和北西向洋布梁北側(cè)沖斷層、旺藏-洋布沖斷層組成。