西秦岭北缘漳县地区上新统砾岩砾石特征及其地质意义

西秦岭漳县地区保存了2套角度不整合分隔的新生代沉积地层单元,即下部渐新统—中新统含盐沉积地层和之上的上新统粗砾岩地层。通过对该地区上新统砾岩层的沉积旋回、砾岩中砾石大小、磨圆度、排列、成分等特征及垂向变化地观测统计分析,这套砾岩及砾石主要特征可以归纳为:①这套砾岩主要由厚层中-粗砾砾岩组成,厚度达480 m,呈近水平或缓倾斜角度不整合在下伏渐新统—中新统之上,自下而上可以分为洪积砾岩、冲积砾岩、冲洪积砾岩、冲积砾岩和冲洪积砾岩5个岩性段;②砾岩的砾石大小混杂,粒径分布范围大,最大粒径达120~240 mm,但以10~80 mm粒径砾石为主,砂砾质胶结,基质支撑为主,下部发育颗粒支撑筛状砾岩,砾石以次棱角状-次圆状为主,个别层位可见滚圆状砾石;③砾石成分为复成分,主要以灰绿色变质长石砂岩、长石石英砂岩、灰色或肉红色灰岩和斑状花岗岩、花岗闪长岩或闪长玢岩为主,且不同岩性段的砾石成分差异明显,洪积砾岩段以花岗质岩石和各种砂岩为主,而冲积砾岩段以灰岩砾石为主,且砾石磨圆度较好;④砾石叠瓦斜列方向主要指向南,指示了自南向北的古流向。根据这套砾岩的特征,结合其空间分布受向南陡倾的F2逆冲断层控制,以及砾石成分与西秦岭造山带岩石组成的一致性分析,认为这套上新统粗砾岩是以西秦岭北缘断层为边界的山前近源快速堆积的冲洪积扇沉积,具有再生前陆粗磨拉石盆地性质。结合青藏高原东北缘出现的一系列时代相同、构造背景一致的基本类似的粗砾岩,如循化盆地甘家砾岩和临夏盆地的积石山砾岩等,提出西秦岭北缘漳县地区的这套上新统砾岩是印度-欧亚板块碰撞汇聚向北扩展到青藏高原东北缘西秦岭北缘构造边界,不仅造成西秦岭造山带快速隆升,且引发了北缘断裂带复活而强烈向北逆冲,从而形成的再生前陆磨拉石盆地沉积的认识。

西秦岭北缘上新世韩家沟砾岩岩石学特征及物源分析

对西秦岭北缘出露的上新世韩家沟砾岩进行了野外观测,在此基础上进行了沉积特征研究及物源分析。结果表明,韩家沟砾岩以细砾为主,成分主要是砂岩和灰岩,其次为花岗岩和石英岩;砾石磨圆较差,是岩性、水动力条件、搬运距离等因素共同作用的结果;垂向上,洪积砾岩与冲积砾岩交替出现,粒径呈现反旋回,揭示了扇体的进积发育;砾石扁平面指示由南向北的古水流方向。物源为30~50 km外南部及西南部山区,砂岩砾石主要来自岷县东侧泥盆系大草滩群,灰岩砾石主要来自二叠系大关山组;花岗岩-花岗闪长岩砾石可能来自漳县以南教场坝-碌础坝花岗闪长岩-二长花岗岩侵入序列;砾岩为上新世青藏高原持续北东向扩展的产物,是干旱气候条件下,由南向北的河流搬运形成一套近-中源间歇性河流冲积及洪积为主的冲积扇沉积体系,属扇根中部沉积。