第三节构造

境内南北分属两个不同的大地构造单元，北部以前震旦系片岩、片麻岩、白云质大理岩、石英岩为基底的震旦系及其之后沉积地层为盖层的中朝地台阿拉善台块；南部和中部为昆仑——秦岭地槽褶皱系的北祁连褶皱带和走廊过渡带，在屡次构造运动影响下形成一系列地向斜、地背斜及断裂构造和断陷盆地。特别是第四纪以来，新构造运动使祁连山、龙首山、大黄山、榆木山急剧上升，成为年轻的中华式高大险峻山体及山前沉降剧烈的断陷盆地。在区域地质构造格局控制下，南部和北部地层岩性、变质作用和岩浆侵入及矿产分布差异较大，褶皱、断裂和新构造运动特征也不同。

一、褶皱

境内地层经受了前加里东期、加里东期、海西期、印支期、燕山期、喜山期六次主要褶皱构造运动，形成复杂的地向斜、地背斜和短轴背斜、短轴向斜。

(一)北祁连褶皱带肃南褶皱束位于境内南部，南侧以深断裂与祁连中间隆起带相邻，北侧至祁连山山前深断裂带，由数条地向斜及地背斜组成。这些褶皱构造主要发育在古生界及中新生界中，褶皱轴走向以北西方向为主，两翼不对称，向南东和北西方向延伸，有时被走向为北东——南西方向的断裂构造错断。自南而北主要褶皱有：

1.托勒山地背斜分布在托勒山一带，呈北东南西向展布。由前长城系变质岩构成褶皱轴部，两翼倾角为60°～80°。

2.祁青——分水梁地向斜分布在珠龙关河及黑河上游一带，褶皱轴呈北西南东向展布。由白垩系、侏罗系、石炭系构成地向斜轴部，往往形成负地形，两翼倾角20°～40°。

3.素珠链峰——柴达诺山地背斜分布在祁连山主峰及其以东地区，由前长城系深变质岩及寒武系浅变质岩构成地背斜轴部，背斜轴走向为南东北西向，其间扭动后呈近东西向，两翼紧密，倾角70°～80°。

4.青山——白泉门地向斜分布在祁连山北坡，自青山经白泉门向东延伸240公里。由白垩系、三叠系及石炭系构成地向斜轴部。地向斜呈北西南东延伸，两翼不对称，南翼缓，倾角38°左右，北翼陡，倾角70°左右。

5.鞑子梁——老君山地背斜分布在鞑子梁——呼拉海达坂——老君山一线。由寒武系及志留系组成地背斜轴部，走向为北西南东，断续延伸220公里，两翼较缓，倾角10°～30°。

(二)走廊过渡带位于境内中部，北侧以龙首山山前深大断裂为界，南抵祁连山山前深断裂。其间发育有一系列短轴背斜和短轴向斜，主要的有：

1.榆木山复式背斜分布在榆木山一带，由紧密相连的两条背斜及一条向斜组成，由奥陶系及志留系组成复背斜主体。褶皱轴走向为北西南东，两翼倾角50°～80°。

2.牛毛山复式背斜分布在东牛毛、西牛毛山及白羊沟地区，由5条背斜，4条向斜构成。褶皱轴延伸方向为南东——北西。由奥陶系、志留系构成褶皱主体，两翼不对称，倾角50°～80°。

3.大黄山复式背斜分布在大黄山一带，由2条向斜和1条背斜构成，由寒武系变质岩组成复背斜主体。褶皱轴走向为北西——南东，延长11～15公里，两翼开阔、对称，倾角60°～70°。

4.吴宁寨背斜位于山丹县吴宁寨以西地区，由白垩系砂岩、砂质泥岩构成褶皱主体。背斜轴延伸方向为北西——南东。两翼对称，倾角35°～40°。

5.平坡向斜位于山丹县平坡一带，由2条背斜、1条向斜组成。向斜由寒武系、石炭系、二叠系、三叠系组成褶皱主体。褶皱为短轴状，轴部向北西方向延伸。两翼平缓，倾角一般为20°～35°。

6.新坝——皂矾沟向斜位于榆木山以南至祁连山山前地区，由第四系中更新统、上更新统组成向斜轴部，第四系下更新统及第三系疏勒河组构成向斜两翼。向斜轴走向为北西——南东，两翼基本对称，倾角30°～50°。轴部平缓，向东南方向倾没。

(三)阿拉善台块位于境内北部的龙首山及合黎山地区。龙首山地区发育有1条复向斜，合黎山地区发育有20余条短轴褶皱。

1.龙首山复向斜位于龙首山地区，其南侧以山前深大断裂为界，北面以山前中、新生界凹陷为界，呈南东——北西向延伸。复向斜由下石炭统的变质砂岩、板岩、千枚岩和中上石炭统的结晶灰岩等组成，两翼陡，倾角60°～75°。合黎山地区的短轴褶皱发育在前震旦系、震旦系变质岩及白垩系沉积岩中。褶皱轴走向以北西或北北西方向为主，北东走向为数极少，且多集中于七坝泉一带。典型的褶皱主要有以下几条：

2.金塔南山背斜位于双井子北11公里，背斜轴部和两翼均系白垩系砖红色沙砾岩和砂质泥岩。背斜轴走向为北东和北东东方向延伸，呈弧形向北西凸出，两翼倾角10°～25°。

3.石板墩向斜位于高台盐池北15公里，由白垩系砂岩、泥质粉砂岩构成。向斜轴近东西方向延伸，两翼倾角20°～30°。

4.慕少梁向斜位于慕少梁一带，由白垩系砂岩、粉砂岩组成。向斜呈东西方向延伸，长17公里左右，两翼倾角35°～40°。

5.金洞子山背斜位于金洞子山一带，背斜由前震旦系石英片岩和片麻岩组成，背斜轴呈北西方向延伸，两翼倾角50°～55°。

6.七坝泉向斜位于七坝泉萤石矿一带，由震旦系石英片岩和石英砂岩组成，向斜轴呈北北东——南南西展布，两翼倾角为60°～70°。

二、断层

境内地层在漫长的地质年代里，岩石遭受多次构造变动而受到挤压破碎、扭裂和位移，构造形迹纵横交错而复杂，归纳起来有走向断层和平推断层两类。

走向断层是在强大的压应力作用下岩石发生断裂而位移，其特点是：以逆断层为主，断层倾角一般大于70°以上；断层延伸较远，长达数10公里或数百公里；后期呈复活性质，断层走向受区域构造应力影响，与区域构造应力垂直呈北西——南东走向；局部受平推断层影响而被扭动，在祁连山地区呈断层束分布，在河西走廊地区呈阶梯状展布，在龙首山和合黎山地区呈分枝派生或聚拢。

平推断层是在水平推力作用下岩石发生错断而位移。其特点是：断层走向与区域构造线呈斜交，大致成50°～60°夹角，断层断距较小，断层倾向以南西为主，少量呈北东；东盘大都向南东或南西方向位移，并截断走向断层。区内主要断层是：

(一)龙首山北侧大断裂位于龙首山北侧，向西延伸入合黎山附近，向东过红崖山北坡后延入腾格里沙漠，出露总长约200公里以上，为龙首山拱断束与潮水盆地的分界线。断裂带形成于加里东时期，活动于中新生界，为高角度逆断层，老地层逆冲于新地层之上，走向近东西，断层面倾向南，倾角75°～80°，近期仍在活动，沿断层有多次地震发生。

(二)河西走廊北侧深大断裂位于河西走廊北侧、龙首山南侧，西起昌马以西。并与阿尔金山北侧深大断裂相连，沿酒泉盆地北侧和龙首山南侧向东延伸，过河西堡向东延伸被腾格里沙漠覆盖，出露全长约550公里。该断裂带在大地构造上是阿拉善台隆和敦煌地轴与走廊过渡带之间的分界线。断裂带向深部延伸到上地幔，形成于加里东时期，发展于中新生界，活动于第四纪。断层为高角度逆冲断层，常见前震旦系片岩逆冲在第四系砂砾卵石之上。断层走向北西，倾向北东，倾角80°左右，近期仍在活动，沿断裂带有多次地震发生。

(三)河西走廊南侧深断裂位于河西走廊南侧的祁连山山前，西起玉门以西并与走廊北侧深大断裂相交，沿走廊南侧向东延伸，经乌鞘岭、毛毛山直至六盘山，全长860公里。断裂带形成于加里东时期，以后历次构造运动均有活动，特别是第四纪时期活动更为强烈，使祁连山急剧上升，河西走廊迅速沉降。断裂带走向为北西，倾向南西，老地层逆冲于新地层之上，断层面倾角70°～80°，近期延断裂带及其两侧有多次地震发生。

(四)北祁连褶皱带肃南褶皱束南侧深断裂位于走廊南山南侧的黑河、大通河河谷谷地，西起昌马以西向东沿托勒山、大坂山北侧，向东延伸至白银市以南，全长700余公里。该断裂带是祁连中间隆起带与北祁连褶皱带肃南褶皱束分界线，对地壳影响较深，向深部可影响至上地幔，形成于远古代末，以后各次构造运动均有不同程度的活动，但以第四纪时期活动最为强烈。

龙首山及合黎山地区和河西走廊及祁连山地区的次一级断层构造较多，规模不一，但是都在上述四条区域性深断裂控制和影响下发生和发展。历史上发生的较大地震和地震波的传播也受上述四条深断裂制约。

三、新构造运动

境内山区于2460万年前在青藏高原上升影响下开始上升，特别是距今248万年以来的第四纪时期，地层在极为活跃的新构造运动影响下发生不同程度的褶皱、继承性断裂、强烈上升与急剧沉降及地震，形成现今地质地貌格局。

南部的祁连山山区是新生代以来上升幅度最大地区。上新世末，(距今大约260～248万年之间)印度洋海底扩张加剧，印度板块向北移动，地应力增加，青藏高原在传递压应力过程中动能主要消耗于地层褶皱、山地断块上升和盆地断块沉降。从此，祁连山开始了新的一轮的继承性活动，形成五条走向为北西西的断块上升的高大山体和四条走向为北西西的山间断块沉陷谷地，自南而北分布有托勒南山和托勒谷地、托勒北山和黑河谷地及走廊南山(祁连山)。第四纪时期祁连山上升高度达3000～3500米，形成海拔4000～5000米的崇山峻岭和被水流切割500～1500米的峡谷。山间断块谷地一般沉降500～800米，并堆积巨厚的颗粒粗大的砾卵石。大约在早更新世末期(距今73万年左右)，祁连山山区曾遭受一次普遍的大面积的强烈剥蚀，在海拔3000～3200米之间形成诸如张掖平顶山、肃南牛心墩山的夷平面。大约在距今73万年之后祁连山区呈现以震荡式上升为主，形成多达Ⅱ级的堆积台地。大约在距今20万年以来，新构造运动特征呈现以右旋滑动为主，水平位移量大于垂直上升量，同时并伴随有地震发生和河流袭夺。

中部河西走廊，新生代以来沉降幅度较大，特别是248万年以来的第四纪表现尤为突出。张掖盆地、山丹盆地、马营盆地和红崖子盆地第四纪地层记录到河西走廊各期新构造运动特征。在距今248～94万年之间，河西走廊为急剧沉陷时期，走廊内普遍沉积了厚600余米的玉门砾岩和300米左右的坝格楞组亚砂土、亚黏土夹砂砾石。在距今94～55万年之间的文殊运动影响下，青藏高原向北东方向的压应力增加，河西走廊基底断块复苏，民乐永固以北和大黄山地区隆起，形成低山丘陵，并把山丹盆地、马营盆地与张掖盆地分开，形成独立的水文地质单元。在距今55～20万年之间，张掖盆地和红崖子地区继续沉降，堆积厚度大于300米的下酒泉组砾石层。在距今20万年左右，由于鸣沙山运动的影响，元山子及其以南地区缓慢上升，使第三系疏勒河组泥岩、下更新统玉门砾岩和中更新统下酒泉组砾石层发生褶皱，形成区域性向斜。由于新构造运动强弱的差异，在河西走廊的整体沉降中各地沉降幅度是不同的。民乐——新天、安阳、龙渠一带及红崖子至新坝地区，受祁连山山前深断裂的影响，形成北西南东向的沉降中心，前第四系基底埋藏较深，堆积厚度大于千米的第四系松散的砾卵石。榆木山山前，在近东西向的沉降带中，堆积厚度达500～800米的砂砾卵石。走廊中部地区沉降强度中等，第四系松散堆积物厚度变薄。在东乐、上秦、沙井子、临泽、南华、骆驼城、草沟城一线，第四系厚300～500米。走廊北部沉降幅度最小，平川、蓼泉、高台一带第四系厚100米左右，盐池、双井子一带第四系厚200米左右。

北部的龙首山和合黎山，是在第四纪(距今248万年)以来不均匀上升运动作用下形成的。龙首山地区，第四纪以来上升高度达1000～2000米，形成陡峻的山坡和东大山、龙头山、独峰顶等险峻的山峰。合黎山一带上升幅度较小，不足500米，形成低缓的大青山、小岵山、卧牛山、慕少梁等低山丘陵和台地。中更新世末期(距今大约20万年左右)，合黎山西端的金塔南山断块上升，金塔盆地与张掖——酒泉盆地分开，黑河在正义峡一带切割200～250米，形成长10公里，宽30～50米的峡谷。

综上所述，第四纪以来境内新构造运动活动强烈，特别是有史以来，较大的破坏性地震一般都沿着走廊南、北边缘断裂破碎带和较大的活动性断层两侧频繁发生。历史上有名的表氏地震、红崖子地震、山丹地震、民乐地震都是新构造运动频繁活动的有力佐证。