山丹县图书馆

山丹县横跨我国两大一级构造单元，即北部的中朝准地台与南部的昆仑祁连褶皱系，次级构造单元又可分为阿拉山台隆和走廊过渡带、祁连褶皱带。境内南部为祁连山褶皱带，北部为阿拉善地块边缘隆起部分，属前寒武纪。地质构造由祁连山褶皱带、走廊凹陷带、阿拉善地块构成，是阿拉善地块的一部分。
  一、地质发展史
  元古代时期（距今约19—5.7亿年），祁连山为褶皱带，山丹地区属北祁连地槽。古生代（距今5.7—2.85亿年）时期，山丹地区是一片海洋。
  祁连山褶皱带发育进程复杂，元古代即有巨厚的沉积岩与岩浆岩，经吕梁运动（距今约18亿年），全部变质成坚硬的基底。早古生代（距今约5.7—4.4亿年）发生加里东海浸，形成地槽沉积。志留纪（距今4.4—4亿年）末期，发生了强烈的祁连运动，使古生代沉积层形成褶皱隆起，祁连山初步形成。随着古祁连的隆起，山丹南部地区也相对抬升为陆地，形成南山地槽。地槽之南是高出海面的柴达木古陆。泥盆纪（距今约4亿年）海西运动使晚古生代沉积褶皱隆起为高山，加之火山运动，形成祁连山区新的基底。中石炭纪，被海水淹没，古祁连山成孤岛状。海水南北往复，时进时退，形成较稳定的海陆交互相含煤建造，其范围扩展到龙首山区。二叠纪（距今2.8亿年）海水退出，始成为陆地。阿尔卑斯运动（距今约1亿年）时，经过多次断块隆起，并不断上升，始成为今日所见之高山。南山大断层即为此一时期形成。同时在沉降区堆积了巨厚的陆盆沉积，走廊地区在三叠纪以后，陆相地层厚达7000米以上。
  震旦纪前，龙首山一带为凹陷带，沉积了巨厚的元古代地层。在吕梁运动的作用下，开始隆起。震旦纪末，受贝加尔运动的影响，北部地区地壳褶皱上升，隆起为陆，海水退却，并遭受强烈的区域变质作用，龙首山初具规模。自寒武纪（距今5.7亿年）以来，一直是暴露在海面以上的高地，至中石炭纪（距今约3.5—2.7亿年），又被海水淹没。石炭纪末期的地壳运动使海水全部退出。三叠纪（距今约2.25—1.9亿年），晚期经过印支运动，结束了海浸历史，境内隆起形成陆地。奥陶纪早期，焉支山也开始隆起，接受浅海沉积，并有火山喷发。
  祁连、焉支和龙首诸山的上升不止一次，与之相邻的走廊地区不断下沉，堆积了巨厚的陆盆沉积。侏罗纪（距今1.95—1.35亿年）境内形成一些零星的山间盆地，有煤的堆积。白垩纪（距今1.35—0.7亿年）普遍遭受剥蚀，形成一些内陆盆地和山间盆地，沉积了河湖相碎屑建造，发育有淡水湖泊，孕育有软体动物。新生代第三纪（距今约0.67亿年），内陆湖沼河流分布广泛，第三纪末期之喜马拉雅运动（距今约0.25亿年）以来，平原造成之后，地动再起，破坏猛烈，祁连山及龙首山之北面地层断裂之迹颇为明显，其断线东西延长数百里。尔后又再下沉，接受晚第三纪沉积。晚第三纪末的地壳运动结束了第三纪沉积，并使龙首等山持续上升，和祁连山遥相对峙，走廊形势至是形成。
  新生代第四纪（距今约0.02—0.03亿年），经过喜马拉雅运动，地壳处在不断地上升之中，高山地区，发生了多次的冰川作用，侵蚀冲刷而形成许多小型山间盆地，且沉积物随地貌、气候而异：走廊以戈壁平原、山前洪积扇为主，有洪积、冰碛物和河湖堆积；祁连山区以山间冰碛洪积物为主，龙首山区以低山丘陵、沼泽和戈壁平原分别有洪积物、风积物和湖沼沉积物的形成。
  距今约1万年前，第四纪冰川大量消融，祁连山负载减轻而更趋上升，山地扩大，盆地缩小。
  至于山麓戈壁和盆地绿洲，是地形基本定型后才发育成的。祁连山终年积雪，夏日消融，雪水冲挟泥石，依比重次第沉积，形成戈壁带和绿洲带。
  二、地层
  山丹地区元古代和古生代，有长城系、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系等，经地质勘探，主要为石炭系、二迭系、侏罗系、其次还有南山系、白垩系、第三系、第四系等。
  1、南山系南面的祁连山，北面的龙首山，东面的大黄山均为南山系地层组成。在峡子山一带出露者，岩性为灰色板岩及略受变质的灰色、灰绿色砂岩，千枚岩及石英岩等，厚度不详。
  2、石炭系
  在祁连山北麓广泛发育，并有二迭纪地层相伴。石炭纪是山丹主要含煤地层，分布在峡子山北侧，瞭高山南侧及大黄山边缘一带。出露范围较广，分上、中、下三个统，地层厚度变化也较大，而且出现缺失现象，均含煤层。
  上石炭统太原群，从岩性和岩相特征可分三组：
  上岩性组在平坡和东水泉一带，最大厚度119.2米，最小厚度4米，平均厚度为57米。岩性为灰紫、紫色等杂色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂岩等。
  在新河——东水泉一线，由东向西厚度增大，主要含煤于底部，在羊虎沟矿区地层厚4米，平坡矿区厚52米。
  中岩性组 在东水泉、花草滩一带，最大厚度65.96米，最小为41.09米，平均51米，岩性为灰—灰黑色泥岩、煤层组成，间夹粉砂岩、底部为砂岩。
  下岩性组 在东水泉、羊虎沟一带，最大厚度62.25米，最小为11.8米，平均厚度为36米，为灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤线组成。
  中石炭统羊虎沟群分布于羊虎沟、绣花庙一带，较发育，厚度大于63米。由灰色中粒石英砂岩、板岩，含砾石石英砂岩等组成，夹薄层灰岩。
  下石炭统臭牛沟群在南洼顶一带，厚度大于145米，由灰岩、白云岩、石英砂岩、细砂岩和灰质板岩等组成，夹赤铁矿扁豆体。
  3、二迭系和三迭系 二迭纪俄博系，分布颇广，沿祁连山皆能见之，平行于臭牛沟、羊虎沟系以上，与祁连山系接触，岩石为黑灰色石灰岩、灰白色砂岩及黑色页岩，夹有煤层等。
  下二迭纪大黄山系 分布在花草滩、东水泉、新河、平坡、大黄山、瞭高山、峡子山一带，与石炭系相伴生，为陆相碎屑岩沉积，也是重要的含煤地层。岩性为黄绿色砂质页岩及砂岩为主，砂岩中云母含量丰富，地层厚度18—119米，一般20—30米，整合或假整合于上石炭统之上。
  三迭纪西大沟系 瞭高山南侧一带出露，与二迭系相伴存，岩性以紫色块状砾状砂岩为主，夹极少量紫色页岩。砾石呈半圆形，或呈棱角状，胶结较疏松，不显层理。厚38.7米。
  4、侏罗系 分布于新河、平坡、大黄山西侧和瞭高山南侧一带及龙首山断陷盆地，分上、中、下三个统，均含有煤层，山丹主要是中侏罗统，为次要含煤层。岩性下部为灰白色或灰绿色砂岩及灰黑色炭质页岩，夹少量煤层。厚33.9米。
  中部为灰白 色砾岩或灰绿色砂岩，黑色页岩夹煤层，厚106米，上部为灰
  绿色砾岩，厚1000米。
  5、白垩系在吴宁寨西侧及新开坝、瞭高山东侧一带均有出露，大黄山西侧、新河等处亦广泛分布。吴宁寨剖面岩性，下部为紫色页岩或泥岩及薄层砂岩。厚376.93米，上部为灰黑色纸片状页岩夹薄层细砂岩。其中发现昆虫化石及植物化石。岩层厚195.5米。
  6、第三系分布在瞭高山、石沟河两岸、丰城堡、马莲井等地。岩性以粗碎屑岩为主，由紫红色、暗紫红色砾岩、砂砾岩等组成。
  7、第四系一般可分为三期，普遍构成阶地，其中以第二期最发达，在上、下西山台子一带分布，高出河床20—30米。岩性为灰色砾石层夹棕红色泥质砂土条带，或为灰白、灰黄色砂土层，构成同期阶地，厚度10—15米。
  三、侵入岩
  境内出露的侵入岩种类较多，有超基性岩、中性岩、酸性岩等。主要侵入时期是加里东期，海西期也有活动，但以脉岩及小型侵入体为主。
  1、加里东中期超基性岩分布于龙首山区，规模小为600×100米，岩体为绿黑色，块状，中粒结构，中心部位为橄榄辉石岩，边缘为橄榄岩。
  2、加里东中期石英闪长岩分布于大黄山西部等地，呈岩基、岩株产出，岩体中部出现闪长岩。
  3、加里东晚期斑状花岗岩 广泛分布于龙首山、大黄山、瞭高山等处。岩石红色，似斑状结构，花岗结构、块状构造。
  4、海西期花岗岩分布于龙首山区，在黑山头磁铁矿区内，出露少量的中粒花岗岩脉，也见一些海西晚期的钾长花岗岩脉穿插；三岔口赤铁褐铁矿点也有海西晚期花岗岩，成脉状或小岩枝出露于西部和南部。
  四、地质构造
  山丹地处祁吕贺山字形构造体系的西翼，有祁吕弧形挤压带，S型旋扭体系，河西系与阿拉善弧形构造带，它们彼此交接、包容、归并，构成错综复杂的构造形态。
  1、褶皱
  ①山丹火车站——马莲井向斜 为龙首山南缘的一个不太明显的隐伏向斜构造。东西长约75公里，平均宽11.5公里，面积约863平方公里。
  ②北窑（野猫山）——新河、峡口背斜与山丹火车站——马莲井向斜走向近一致，为北42。西，在山丹县城南至新河峡口一线，长约50公里。南盘下降落差达400米，西至北窑附近抬起，故该背斜为两端翘起的隐伏背斜构造。
  ③平坡—羊虎沟向斜北与北窑（野猫山）—新河峡口背斜，南与峡子山——大黄山背斜紧密相邻。轴向北450西，轴部位于平坡、郭家泉、甘泉、绣花庙一线，轴线长50公里，为两端翘起、中间隐伏的向斜构造。
  ④峡子山——大黄山背斜 为山丹槽地南缘隆起带，轴向北45°西，延长约25公里，两端出露寒武系，中间隐伏。
  2、断层
  境内断层发育，在基岩裸露区表现比较清楚。
  ①走向断层 密集于龙首山区和祁连山区。在龙首山区，由于受祁吕弧形挤压带的控制，走向断层较发育，以310°方向，间距为200—400米密集分布，断层倾角70°—80°，沿断层具有破碎带，断层线呈微波状起伏，上升泉间断分布，故属压性冲断层。
  祁连山区，断层呈束状，近平行排列，因受祁吕弧形挤压带的控制，在小范围内密集排列着走向310°的正或逆断层，延伸长度达数百公里，如大黄山—永昌北山隆褶皱带及大马营——永昌坳陷带。这一带构造体系属祁吕山字型弧形褶皱带西翼中段次级构造。有几条较大断层，走向逆断层。沿大黄山南麓分布，共长99公里，其中一条长45公里以上。窑坡及红山窑煤系南延被切，断距大于600米，在周家窑见断裂面，断层走向近东西向，倾向北，倾角75°。另有大马营隐伏断层，走向280°，断层向西延伸到民乐的永固，长30公里。
  平川区，由于受S型旋扭构造体系的影响，在各部位断层方向是：绣花庙北断层呈340。，大黄山断层呈290°，倾角80°，均属压性冲断层。另外还有新河—柴火沟南压性断层，方向北45°—70°西，倾斜东北，倾角28°—38°，断距长30公里。上盘抬起变浅，东部断距较大。平坡—峡口断层，长达36公里，东段插入北窑一峡口背斜之内。
  ②平推断层 在走廊过渡带内较发育，受河西系构造体系的严格控制。如东水泉平推断层，走向3400等。
  ③其它断裂 一是张扭性断裂。境内显示清楚的如红寺湖的双窝铺张扭性断裂，方向北15°西，东倾，为顺时针扭动，使地层错动100米至1000米，发生时间为白垩纪，新近有活动的迹象，如在北端的新生代地层仃所活动，此断层向南进入山丹槽地的新河西头至大黄山西缘，断层落差大达60—200米。二是倾压性断裂。瞭高山北的南倾压性断裂，自野猫山至前窑，长5公里，走向北25°西，向东南延伸与平坡——峡口断层相交，羊户沟煤矿区南缘也是南倾压性断裂。龙首山挤压带为一较大的区域性的北倾压性断裂，使向斜北翼边缘下降达数百米以上，具有震旦系变质岩及加里东期花岗岩逆冲于侏罗系、白垩系之上。