西秦岭北缘漳县中-新生代红层地层格架厘定及其地质意义

郭进京 ，韩文峰 ，赵海涛 ，胡晓隆 ， 王利晓

(1. 天津城建大学地质与测绘学院，天津　300384；2. 甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水　741020)



西秦岭北缘漳县中-新生代红层地层格架厘定及其地质意义

郭进京1，韩文峰1，赵海涛1，胡晓隆2， 王利晓1

(1. 天津城建大学地质与测绘学院，天津300384；2. 甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水741020)

西秦岭北缘漳县地区分布的中-新生代红层地层格架和时代一直存在争议。该地区红层地层格架的正确厘定对于重建西秦岭北缘中-新生代构造地貌演化过程和认识印度-欧亚板块汇聚碰撞过程在青藏高原东北缘的远程地质响应具有重要的科学意义。通过对红层地层与下伏老地层以及不同红层地层之间的角度不整合、红层沉积序列及岩石学特征和红层地层与西秦岭北缘断层之间关系的研究，结合孢粉分析资料，重新厘定了西秦岭北缘漳县地区的红层沉积地层地质格架。研究表明，西秦岭漳县地区分布的中-新生代红层地层自下而上可分为三套地层系统，即①下白垩统紫红色砂岩、砾岩。②中新统红色砾岩、砂岩、黏土岩和深紫色-灰色泥岩、灰色泥灰岩、蒸发岩系。③上新统河流相砾岩层(韩家沟砾岩)和F1断层以北的红色洪积砾岩层。三套红层地层之间都为角度不整合面分割，相对地质关系清晰，沉积岩石特征差异明显，尽管由于断层的破坏，但没有影响到整体地层格架。三套红层地层系统反映了西秦岭北缘中-新生代不同阶段的沉积构造环境和古地貌演化过程，为研究西秦岭中-新生代陆内构造过程和青藏高原隆升、构造变形向东北缘的扩展远程效应等科学问题提供了基本的地质约束。

西秦岭北缘；中-新生代；红层地层；角度不整合；砾岩；地层格架

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘重要的构造边界断层之一(张国伟等，2004；邓起东，2002；冯益民等，2003；张培震等，2013)，也被认为是中—新生代红层沉积地层的分区界线(甘肃地质矿产局，1989)。西秦岭北缘漳县地区分布着不同地质特征的白垩系—古近系—新近系红层沉积地层。这些红层沉积地层是西秦岭中—新生代陆内构造过程客观的地质记录，而且也可作为印度-欧亚板块汇聚碰撞过程在青藏高原东北缘的远程地质响应地质约束。但这些红层沉积地层的时代及相互关系却一直存在不同认识(陕西地质局区测队，1970；甘肃地质矿局，1989；张二朋等，1992； 甘肃省地质调查院，2007 )。因此，西秦岭北缘红层沉积地层时代和地层格架及沉积特征研究是认识西秦岭中—新生代盆山关系和构造地貌过程的基础，也是认识印度-欧亚板块汇聚碰撞，汇聚在青藏高原东北缘的地质响应，即青藏高原隆升与变形向北扩展的时代、方式和地质记录等重大科学问题的基础。笔者通过对西秦岭北缘漳县地区不同时代红层沉积地层与下伏地层之间和红层之间的角度不整合特征、不同地层单元的沉积序列和岩石特征以及红层地层与北缘断裂带之间关系详细野外观测研究，基本理清了红层地层格架，为深入研究西秦岭中—新生代陆内构造过程、高原隆升和构造变形扩展提供了最基本的地质约束。

1　漳县地区红层地层划分沿革

在漳县地区，西秦岭北缘断裂带表现为一系列断层和由断层所夹持的不同时代的地层块体所组成的构造带，主要由4条断层组成，自北而南依次为F1、F2、F3、F4，其中F4为漳县含盐红层盆地的南边界断层(图1)。早期1∶20万地质图(陇西幅)将该地区红层地层划分为白垩系、下第三系和上第三系，其中白垩系与上第三系为断层接触，以F3断层为边界(陕西省地质局区域地质测量队，1970)。甘肃省区域地质志(甘肃省地质矿产局，1989)将1∶20万地质图(陇西幅)所划分的白垩系厘定为下白垩统河口群，而把下第三系厘定为上白垩统，新第三系厘定为老第三系。最新的1∶25万地质图(岷县幅)(甘肃省地质调查院，2007)则把F1与F3之间的红层沉积地层仍定为下白垩统河口群，而把角度不整合其上的韩家沟砾岩划为上白垩统麦积山组，F1之北的砾岩划为新近系甘肃群，漳河以南的红层沉积地层则改为下白垩统磨沟组，漳县东部由断层所夹持的红层厘定为新近系甘肃群。不同时期的区域性或全国性地质编图对该地区红层地层时代也采用了不同的划分方案(张二朋，1992；程裕淇等，2004；中国地质调查局，2004)。漳县盐矿是西秦岭区域唯一的赋存在红层盆地中大型盐矿，地勘单位一直把漳县盐矿的含盐红层地层时代划分为新近系临夏组第二岩性段。由于漳县地区位于西秦岭北缘断裂带内，断层对红层盆地改造和红层地层的岩石特征上的某些相似性，特别是缺乏详细的古生物化石证据和确切的可靠同位素年代数据约束。因此，红层沉积地层时代和地层划分认识上的分歧就在所难免。漳县地区不同红层沉积地层的沉积岩石序列和岩石特征的差异和空间分布特征上的不同，特别是红层沉积地层之间角度不整合关系确定和筛除断裂构造的改造和破坏因素，对于正确建立该区域红层地层格架至关重要。

图1　西秦岭北缘漳县地区地质图Fig.1　Simplified geological map of Zhangxian area in the northern margin of Western Qinling

2　漳县地区中—新生代红层沉积地层地质格架

西秦岭北缘漳县地区中—新生代地层格架之所以认识不清，关键在于对这些既有相似性，又有差异性的红层地层之间的地质关系缺乏详细野外地质追踪和沉积岩石地层学特征对比分析。在前人地质调查(1∶20万和1∶25万岷县幅地质图)的基础上，笔者通过对该区域角度不整合的观测和岩石地层特征对比，以野外地质事实为基础，把该地区的中新生代红层地层自下而上分为3套地层系统，即：①下白垩统深紫红色、紫红色砂岩、砾岩。②渐新统—中新统红色砾岩、砂岩、黏土岩和深紫色-灰色泥岩、灰色泥灰岩、蒸发岩系。③上新统河流相砾岩(韩家沟砾岩)和F1断层以北的以红色洪积砾岩、砂砾岩(图1、图2)。这三套地层之间的地质关系清晰，沉积岩石特征差异明显，尽管由于断层的破坏，但没有影响到整体地层格架。

图2　漳县地区中-新生界地质剖面示意图(位置见图1中A-B)Fig. 2　Schematic geological section from Sidian to Zhujiazhang in Zhangxian area(Location seen A-B in Fig.1)

2.1下白垩统

西秦岭北缘断裂带以北临洮—渭源一线以南的会川地区和兰州盆地下白垩统(河口群)广泛分布。这套红层以暗紫红色厚层状砂砾岩、砾岩夹薄层砂岩和紫红色砂岩、细砂岩、泥岩互层为特征。这套红层地层以其特征性的暗紫红色和固结成岩程度高而区别于区域上分布的古近系—新近系红层地层。漳县地区仅在四店F1断层之南低洼地带出露，主要由紫红色厚层砂岩、含砾砂岩夹砾岩组成，固结成岩程度高，砂岩中斜层理和小型冲刷面发育(图3-5)，指示了其主要为河流相沉积，其岩石特征与区域上典型的下白垩统河口群相同，并且其自身构成一个北翼陡南翼缓的宽缓背斜构造(图2)，南翼还可见到层间剪切滑动形成的与背斜褶皱几何学-运动学相协调的层间破劈理(图3-5)。向南该套红层地层为分布在更高高程上的向南缓倾的漳县含盐盆地上部层位的红色和灰色砂岩、黏土岩夹砾岩角度不整合覆盖，北以产状向南陡倾(近直立)、北东盘下降、南西盘上升的断层带(图3-6、图3-7)与北部近水平的上新统洪积砾岩、砂砾岩(图2、图3-1、图3-2)相接触。

2.2渐新统-中新统

综上所述，早期的1∶20万地质图(陇西幅)和后来的1∶25万地质图(岷县幅)都把F3断层作为白垩系河口群和新第三系甘肃群的边界断层。笔者通过对漳县东水家庄村北出露的F3断层及两侧沉积地层岩石组合和产状特征观测对比，认为该断层确实存在，并且是一条新的向北北东倾的脆性逆冲断层，但其规模十分有限，两侧的地层不仅产状相近，而且岩石组合特征也相同，构不成两大地层单元划分的边界断层(图4)。根据对漳县含盐红层盆地沉积旋回序列和岩石地层学特征对比，认为F3断层两侧实为一套沉积连续、旋回清晰的红黑相间的沉积地层系统(图5)。在漳县北这套含盐红层地层系统为韩家沟砾岩角度不整合覆盖(图1、图2)。

这套红层地层系统在漳县东南10 km的椿树坪，与下伏泥盆系大草滩群之间呈清晰的角度不整合关系，不整合面之上为洪积砾岩间夹河床相砾岩(图5-1)。该套红层地层系统在漳县东漳河北岸出露完整，沿不整合面向西北方向依次出现红色砂砾岩、砂岩、黏土岩和灰色砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩多个红色岩系-灰色岩系构成的沉积旋回。总体上，自下而上可以分为3个大的沉积旋回。旋回Ⅰ(称之为下部旋回)下部由红色洪积砾岩间夹河床相砾岩、灰红色砾岩、红色砂砾岩、红色含砾黏土岩组成(图5Ⅰ-1)和上部由灰色-黄灰色泥岩、泥灰岩、粉砂岩间夹芒硝-石膏层(图5Ⅰ-2)，厚度约760m；旋回Ⅱ(称之为中部旋回)下部主要由红色砂岩和黏土岩互层组成，夹有薄层灰色砂砾岩(图5Ⅱ-1)，上部为灰色含盐岩系，主要有灰黑色-灰色泥岩、泥灰岩夹石膏层、岩盐层，夹有深紫红色致密块状泥岩，特别是薄层状-条带状-纹层状黑灰色-灰白色-灰红色三色泥岩-泥灰岩-灰岩最为特征(图5Ⅱ-2)，厚度达1 120m；旋回Ⅲ(称之为上部旋回)则主要有红色砂岩、砂砾岩、砾岩夹灰色薄层砾岩(图5Ⅲ)厚度达815m。其中旋回Ⅱ的灰色岩系是漳县盐矿含盐层位，该层位在漳河北岸走向呈北东向，向北西倾，向南越漳河则转为北西西走向，向北北东倾，已有钻孔揭示其埋深超过1 100m，见矿层位最多达5层。这套红层地层总厚度达2 700余米。

1.F1断层北的上新统互层状洪积砾岩、砂砾岩；2.F1断层北的上新统洪积砾岩特征；3.罗家庵南红道梁山顶面的上新统韩家沟砾岩地貌特征；4.上新统河流相韩家沟砾岩特征；5.四店南下白垩统紫红色砂岩夹砾岩及层间破劈理；6.F1断层带；7.F1断层带中构造透镜体斜列和剪切错动标志图3　下白垩统和上新统岩石特征及F1断层带图Fig.3　Lower Cretacieous sandstones, Pliocene conglomerate and F1 fault zone

1.F3断层及两侧产状基本一致的中新统；2.向北东倾的F3逆冲断层；3.F3断层上盘的红色黏土岩夹薄层灰色砾岩图4　漳县F3断层及两侧中新统红色砂砾岩、黏土岩夹灰色砂砾岩图Fig.4　F3 fault and miocene red mud rock, sandstone, conglomerate between two sides of F3 Fault in Zhangxian area

关于这套红层地层的时代一直缺乏古生物证据和年代学约束，但其角度不整合在下白垩统之上，上又被韩家沟砾岩角度不整合覆盖，地质相对位置是清楚的。为限定其时代，笔者对甘肃省天水一勘院漳县盐矿钻孔(ZK0803)697m、868m、947m处深灰色-灰色泥灰岩进行了采样，送中国科学院南京古生物所开展了孢粉分析。结果表明：①868 m和947 m处的泥灰岩孢粉以藜科和松柏类花粉繁盛为特征，可以称为Chenopodiaceae—松(Pinus)组合。前者在组合中含量大于30%，甚至可达50%；后者则约为20%。除了Pinus，还有不少其他的两气囊类花粉，包括Abies、Cedrus、Keteleeria、Picea和Podocarpus。麻黄粉在组合中常见，含量为5%～10%，是位列藜科和松之后第三高含量的组成分子。被子植物花粉在组合中占绝对优势，分异度也最高。蕨类孢子几乎不见，仅见到个别水龙骨孢(Polypodiaceaesporites)。裸子植物花粉的分异度也很低，除了上述所列分子外，其他还见有杉科粉(Taxodiaceaepollenites)和铁杉粉(Tsugaepollenites)。被子植物花粉除藜科外，最常见的分子主要还有桦科[包括桤木(Alnus)、桦(Betula)、枥(Carpinus)]、胡桃科[胡桃(Juglans)]、蒺藜科[白刺(Nitraria)]、菊科[刺三孔沟粉(Echitricolporites)、管花菊粉(Tubulifloridites)]和榆科[榆(Ulmus)]等。其他还见有少量的Elaeagnacites、Euphorbiacites、Geraniapollis、Labitricolpites、Lonicera、Potamogeton、Quercus、Ranunculacidites、Retitricolporites、Rutaceoipollis、Tricolpites、Tricolpopollenites和Tricolporopollenites等，但含量都很低。②697 m处的泥灰岩孢粉特征与868 m和947 m两样品的最大不同体现在藜科、松科和麻黄粉这三大类群上。前两样品含量都有明显降低，而后者则显著升高，达到33.3%，成为组合中最为繁盛的分子。藜科含量为12.8%，Pinus则下降为4.8%。其他的两气囊类中只有Picea有所升高，为5.4%，其他的也都有所降低，其中Abies消失。其他组成上则与上一组合变化不大，只有少量分子的增减(消失或新见)。因为麻黄粉的增长，在含量上裸子植物花粉和被子植物花粉大致相当，但在分异度上仍然是被子植物更加繁荣。蕨类孢子仍然稀少，仅见到个别Deltoidospora、Polypodiaceaesporites和Sphagnum。另外，桦科的含量在组合中略有增长，Betula可达6.9%。因此，这一组合可以概括为Ephedripites-Chenopodiaceae-Betula组合。

从上述2个组合的组成特征来看，2个组合的组成分子都是新生代甚至新近纪最常见的分子，没有任何白垩纪的老分子。另外，中国古新世和始新世的组合通常都含有较多的具孔类花粉和/或壳斗科花粉，这是当前组合所不具备的。因此，可以完全排除白垩纪和古近纪早中期的可能。当前组合中见到了Fupingopollenites(697m样品)和Tsugaepollenites，它们一般都在渐新世和新近纪才较常见，在更老的地层中的记录还不确定或者非常稀少，而且组合中含有较多的松柏类花粉，这一特征也符合中国渐新世和新近纪的孢粉组合特征。最重要的是草本被子植物花粉，它们在中国渐新世以后的地层中有个不断分异、逐步繁盛的过程，通常在渐新世有稳定产出但较稀少、早—中中新世更加稳定和丰富、中新世晚期或晚中新世—上新世显著增长并达优势地位。在一些具体类群的演化中也是如此。例如菊科也是从少到多、分异度不断增长，尤其是晚中新世至上新世，在中国通常都有大量的蒿。另外，在空间上西部内陆的含量比东南部会更高一些。当前组合中含有丰富的草本被子植物，特别是藜科十分繁盛。但同时菊科分异度并不大，因此，基本可以推断它们的时代为中新世，且很可能为晚期，即中新世晚期或晚中新世。

上述孢粉的分析样品与旋回Ⅱ上部灰色岩系层位相对应，也就是说其下还有1 300余米厚的沉积记录，结合西秦岭北缘西延相近时代的临夏盆地红层地层29 Ma下限年龄(李吉均等，1996；方小敏等，1997，2007)分析，笔者认为漳县含盐红层地层主体应为中新统，底界很可能跨越中新世—渐新世末期。因此，可以暂将其置于渐新统—中新统。但其顶、底界的确切年代仍需开展系统的孢粉分析和年代学研究。

2.3上新统砾岩

西秦岭北缘出露在漳县西北的一套砾岩具有雅丹地貌特征，韩家沟最为典型。因此，笔者将其命名为韩家沟砾岩。这套砾岩角度不整合在下伏漳县含盐红层地层之上(图1、图2)，以灰色和浅灰红色单调的砾岩为特征(图3-3、图3-4)，砾石磨圆度好，产状平缓，砾石的斜列指示了其向北的流向，说明其物源来自南部的西秦岭。砾石成分以灰岩为主，还有深紫红色的砂岩砾石，这也和西秦岭出露的大量晚古生代灰岩相一致。问题是它现今分布的高程与其南部西秦岭的夷平面相近(图3-3)，这说明其形成前、后西秦岭构造地貌状态曾经历过巨大转换。

综上所述，早期的1∶20万地质图(陇西幅)将韩家沟砾岩厘定为老第三系，后来修编的1∶25万地质图(岷县幅)则将其修订为上白垩统麦积山组，现在看来这种认识都有待商榷。由于韩家沟砾岩角度不整合在主要为中新统含盐红层地层之上，并且是在下部红层地层褶皱变形之后才沉积的，所以其时代只能是上新统。

西秦岭北缘F1断层以北的砾岩特征与韩家沟砾岩显著不同，主要由红色洪积砾岩、砂砾岩组成，旋回清楚，分选差，磨圆差，显示出山前洪泛平原沉积的特征，南界F1边界断层产状近直立，运动方式为向北冲断的特征，与其山前洪积-洪泛沉积特征相配套。在工作区内未见其与韩家沟砾岩的地质关系。但其时代不会老于韩家沟砾岩，如果考虑到F1断层规模较大和向北冲断的特征分析，它很有可能上覆与韩家沟砾岩之上，也就是说韩家沟砾岩并非仅仅是孤立的小范围沉积，F1之南冲断抬升剥蚀作用使得韩家沟砾岩呈残留状态孤立分布在漳县相对高的地方，而在F1之北洪积砾岩下可能存在更大范围的韩家沟砾岩的对应层位，当然这需要今后进一步工作予以证实。因此，笔者把西秦岭北缘F1断层以北的砾岩时代确定为上新统。

3　讨论

西秦岭北缘漳县地区红层沉积地层格架的重新厘定，澄清了长期以来认为漳县地区分布的红层地层主体是下白垩统河口群和角度不整合其上韩家沟砾岩为古近系或上白垩统的认识， 为西秦岭北缘中—新生代构造演化阶段划分和古构造地貌演化过程研究提供了基本的地质约束。同时西秦岭北缘作为青藏高原东北缘重要的构造敏感带之一(张国伟等，2004；王志才等，2006；郭进京等，2009)，对其新生代以来的沉积-构造-地貌过程的重建是认识印度-欧亚板块汇聚碰撞汇聚在青藏高原东北缘的地质响应，即青藏高原隆升与变形向北扩展(李吉均等，1979，1996，1998，2001；郑度等，2004；张培震等，2007；YIN et al，2000； 刘少峰等,2007；王成善等，2009；WANG et al., 2010; FANG et al., 2003, 2005)起始时代和时空变化及动力学机制等重大科学问题的基础。

综上所述，西秦岭北缘漳县地区的渐新统—中新统含盐红层盆地沉积旋回发育，底部为冲积-洪积砾岩，下部为红色砂岩、黏土岩夹砾岩，中部为灰色泥岩、泥灰岩、蒸发岩和深紫红色泥岩互层的深湖相灰色岩系，上部为红色-灰白色砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、黏土岩，构成粗-细-粗和红-灰-红的完整的沉积旋回，特别是中部薄层状-条带状深灰色-灰色泥灰岩和泥岩，以及巨厚岩盐层存在，指示了其深湖静水沉积特征。这种沉积旋回反映其经历了伸展断陷阶段—强烈凹陷—抬升消亡的伸展盆地演化过程(陈发景，2007)。盆地封闭后的变形使地层产状倾斜并发生了宽缓褶皱，又经历侵蚀夷平，才接受了韩家沟砾岩沉积，它标志着漳县含盐红层盆地构造翻转进入地壳挤压逆冲构造阶段。西秦岭北缘以北的新近纪沉积盆地。例如，贵德盆地、临夏盆地、天水盆地等多被认为是前陆挠曲盆地(方小敏等，2003,2007；王修喜等，2010；刘少锋等，2007)，西秦岭向北逆冲和抬升是前陆挠曲盆地形成的前提，但西秦岭北缘漳县地区同时代的具有伸展断陷盆地性质的中新世沉积却指示了西秦岭北缘在中新世主要处于伸展拉张的构造状态，与高原向北扩展生长应该具备的挤压隆升相矛盾。

另外，漳县含盐红层盆地地层的总厚度近3 000m，这与其北的临夏盆地和天水盆地同时代的地层厚度多不超过1 000m相比，变化悬殊。据此，推断在新近纪(韩家沟砾岩出现之前)以西秦岭北缘断裂为界可能存在一个巨大的南深北浅的不对称的箕状盆地。西秦岭北缘新近纪的构造拉张状态指示了印度板块与欧亚板块新生代以来汇聚碰撞的挤压作用在渐新世—中新世时期尚未波及到西秦岭及以北区域(TAPPONNIER et al., 2001; WANG et al., 2010)。漳县含盐盆地的消失和其后的构造变形、隆升侵蚀之后，沿F1 和F2断层西秦岭地块向北逆冲隆升，先后形成了上新统韩家沟砾岩和四店砾岩堆积，这可能才标志着来自印度板块与欧亚板块新生代以来汇聚碰撞的构造挤压向北传递达到西秦岭区域，导致西秦岭地块的构造隆升，出现了陆内前陆盆地的磨拉石砾岩，也就是说西秦岭这时真正进入了青藏高原构造体系。

4　结论

西秦岭北缘漳县地区分布不同地质特征的中—新生代红层的时代及地层格架一直存在争议。通过对该地区中—新生代红层之间或与老地层之间的角度不整合观测、不同红层地层的沉积岩石学特征对比、红层地层与西秦岭北缘断层之间关系的观测，结合孢粉初步分析资料，重新厘定了该地区的红层地层格架。该地区的中—新生代红层地层自下而上分为3套地层系统，即：①下白垩统紫红色砂岩、砾岩。②中新统红色砾岩、砂岩、黏土岩和深紫色-灰色泥岩、灰色泥灰岩、蒸发岩系。③上新统河流相砾岩层(韩家沟砾岩)和F1断层以北的以红色洪积砾岩层。3套地层之间都为角度不整合面分割，相对地质关系清晰，沉积岩石特征差异明显，尽管由于断层的破坏，但没有影响到整体地层格架。

西秦岭北缘漳县地区红层沉积地层格架的重新厘定，澄清了长期以来认为漳县地区含盐红层地层为下白垩统河口群和角度不整合其上韩家沟砾岩为古近系或上白垩统的认识。中新统巨厚含盐红层的存在和角度不整合其上的岩性独特的上新统韩家沟砾岩的确定，为西秦岭北缘中—新生代构造演化阶段划分和古构造地貌演化过程研究提供了可靠的地质约束。虽然漳县中—新生代不同时代和特征的地层单元划分的地质依据是充分的，但含盐盆地的底界和顶界的时限、韩家沟砾岩底界以及F1之北的砾岩时代与韩家沟砾岩的确切地质关系尚缺乏地质约束，特别是含盐盆地地层年代序列和沉积旋回、沉积环境演变过程以及与临夏盆地、天水盆地的对比都是今后进一步研究的问题。

致谢：本文得到了国家自然科学基金项目(41340002、41072149)的资助。感谢中国科学院南京古生物研究所李建国研究员在孢粉分析鉴定工作给予的无私帮助；天津城建大学硕士研究生马春田、刘林、王丽丽、向光娅、惠浪波和南京师范大学白世彪副教授等参加了部分野外考察工作；感谢论文评审专家提出的建设性意见。

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Stratigraphic Framework of Mesozoic-Cenozoic Red Bed in Zhang County, Northern Margin of Western Qinling and Its Geological Significance

GUO Jinjing1, HAN Wenfeng1,ZHAO Haitao1, HU Xiaolong2, WANG Lixiao1

(1. School of Geology and Geomatics, Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384, China; 2. First Institute of Geology and Mineral Exploration, Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development Geology of Gansu Province, Tianshui 741020, Gansu, China)

The Mesozoic-Cenozoic red beds are distributed in Zhang County, northern margin of Western Qinling, their stratigraphic frameworks and ages have long been controversial. The stratigraphic framework of these red beds has been established in this paper, which is essential for restoring the Mesozoic-Cenozoic tectonic evolution about the northern margin of Western Qinling, and for understanding the remote geological responses to the collision and convergence process of India-Eurasian plate in the northeastern margin of Qinghai-Tibet plateau. After studying the angular unconformities between these red beds and their underlying strata, the angular unconformities among different red beds, analysing the sedimentary sequence and stratigraphic characteristics of these red beds, and discussing the relationships between these red beds and the faults in the northern margin of Western Qinling, the stratigraphic framework of these red beds in Zhang County has been revised through combining the data of pollen analysis. The results confirm that the Mesozoic-Cenozoic red beds in Zhang County can be divided into three different stratigraphic units separated by angular unconformities, which include① Lower Cretaceous purple red sandstone and conglomerate.② Oligocene-Miocene red conglomerate, sandstone and claystone, deep purple-grey mudstone, grey marl and evaporation rocks.③ Pliocene fluvial conglomerate layer, that is, Hanjiagou conglomerate and pluvial conglomerate layer north of F1 fault. Three sedimentary stratigraphic units for these red beds in Zhang County stand for the sedimentary tectonic environment and ancient landform evolution process in the northern margin of Western Qinling, providing the basic geological constraints to understand the Mesozoic- Cenozoic intracontinental tectonic processes of Western Qinling, as well as the uplift, tectonic deformation of Qinghai-Tibet plateau and the remote geological responses to the collision and convergence process of India-Eurasian plate in the northeastern margin of Qinghai-Tibet plateau.

northern margin of Western Qinling; Mesozoic-Cenozoic; red beds; angular unconformity; conglomerate; stratigraphic framework

2015-05-27；

2015-07-26

国家自然科学基金项目资助(41340002、41072149)

郭进京(1962-)，男，河南省新安县人，教授，博士。主要研究方向为西秦岭中新生代构造与沉积盆地研究。E-mail:gjj@tcu.edu.cn；tjgjj@126.com

P534

A

1009-6248(2016)02-0082-10