陜北永寧山丹霞地貌造景地層地質(zhì)特征

吳昊，彭小華，陳艷，姚珊，祝捷，唐玉，黨晨，王卓勝

(1.陜西省礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心， 陜西 西安 710068； 2.陜西省地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃研究中心， 陜西 西安 710068)

0 引言

白堊系洛河組是陜北地區(qū)重要的含水地層，21世紀(jì)初，鄂爾多斯盆地地下水勘查將其作為重點(diǎn)研究對(duì)象。近幾年，隨著盆地東南陜北丹霞地貌景觀帶的發(fā)現(xiàn)，洛河組作為區(qū)域內(nèi)主要丹霞地貌造景地層，再次引起廣大學(xué)者的關(guān)注和重視。

20世紀(jì)80年代至今，風(fēng)成砂巖作為地質(zhì)學(xué)科中一個(gè)熱門(mén)話題，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)展了針對(duì)其巖相巖性、物理特征、物源等方面的研究。其中，鄂爾多斯盆地白堊系洛河組是風(fēng)成砂巖的典型代表，廣泛分布在內(nèi)蒙古伊金霍洛旗，陜西靖邊、志丹、長(zhǎng)武、隴縣等地。位于洛河流域的永寧山的洛河組砂巖大型斜層理、交錯(cuò)層理極為發(fā)育，斜層理厚一般4～6 m，最厚可達(dá)20 m，延伸長(zhǎng)度30 m，最長(zhǎng)可達(dá)60～100 m。斜層理傾向一般100°～200°，傾角15°～25°，最大32°。永寧山一帶是研究陜北洛河組的最佳場(chǎng)所之一，但是針對(duì)永寧山洛河組的研究幾乎沒(méi)有。本文通過(guò)對(duì)永寧山洛河組巖石抗壓強(qiáng)度測(cè)定、薄片鑒定、X衍射分析、常量和微量元素分析，結(jié)合其巖石組合、巖相特征，進(jìn)一步探討永寧山一帶洛河組沉積、巖相特征、沉積物質(zhì)來(lái)源以及古氣候、古環(huán)境變遷與變化，對(duì)陜北地區(qū)丹霞地貌成因機(jī)理研究，科學(xué)保護(hù)、合理利用具有重要意義。

1 地質(zhì)背景

永寧山位于延安市志丹縣，位于洛河北岸(圖1)，鄂爾多斯盆地腹地。盆地北起內(nèi)蒙陰山、大青山，南抵陜西(甘肅)秦嶺，西至甘肅賀蘭山、六盤(pán)山，東達(dá)山西呂梁山、河南太行山，總面積約37×104km2，是中國(guó)第二大沉積盆地(劉文香，2012)。

圖1 永寧山位置圖

根據(jù)震旦紀(jì)至第三紀(jì)沉積相和古地理環(huán)境的研究，鄂爾多斯盆地早古生代主要為濱海潮坪及臺(tái)地環(huán)境，石炭紀(jì)至三疊紀(jì)為內(nèi)陸盆地濱海平原和河湖沼澤環(huán)境(楊友運(yùn)等，2008；陜西省地質(zhì)調(diào)查院，2017)。侏羅紀(jì)盆地早期遭受剝蝕，晚期接受沼澤相、河流相、湖泊相沉積，湖泊相地層沉積中心位于洛河、葫蘆河一帶，沉積有灰黑色泥質(zhì)巖、灰白色細(xì)砂巖夾煤層及油頁(yè)巖，代表閉塞的湖心地帶沉積，為區(qū)內(nèi)的重要成煤成油時(shí)期。鄂爾多斯盆地總的來(lái)說(shuō)是一個(gè)整體升降、坳陷遷移、構(gòu)造簡(jiǎn)單的大型多旋回克拉通盆地，基底為太古界及下元古界變質(zhì)巖系，沉積蓋層有長(zhǎng)城系、薊縣系、震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系、第四系等(董敏等，2019)。主要油氣產(chǎn)層是三疊系、侏羅系和奧陶系。煤主要產(chǎn)在石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系。

燕山早期，鄂爾多斯為中生代大型坳陷盆地，內(nèi)陸湖盆相沉積連續(xù)，形成三疊系—中侏羅統(tǒng)地層；燕山中期，主要受特提斯構(gòu)造域控制。在區(qū)外青藏高原，古岡瓦納板塊與亞洲板塊發(fā)生匯聚作用，形成統(tǒng)一的歐亞板塊(張國(guó)偉，2015)；秦巴地區(qū)乃至鄂爾多斯地塊南緣，受此影響，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的陸內(nèi)逆沖推覆造山。

新生代中晚期以來(lái)，受青藏高原整體隆升影響，鄂爾多斯盆地抬升運(yùn)動(dòng)頻繁，對(duì)盆地及其地貌的塑造和后期改造起到了關(guān)鍵作用，為這一地區(qū)發(fā)育的丹霞地貌的后期改造提供了重要的內(nèi)動(dòng)力來(lái)源(楊望墩，2016)。

2 樣品采集及測(cè)試方法

本次研究以陜北永寧山丹霞地貌分布區(qū)出露的典型洛河組風(fēng)成砂巖為例，進(jìn)行了剖面測(cè)量和系統(tǒng)采樣，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、薄片鑒定、X衍射分析、常量元素與稀土、微量元素測(cè)試，并對(duì)其地球化學(xué)及物源區(qū)特征進(jìn)行了初步分析。

抗壓強(qiáng)度利用賽緯HTY-H1數(shù)字回彈儀測(cè)試；樣品的X射線衍射分析(XRD)、主量元素、微量元素和稀土元素測(cè)試工作在有色金屬西北礦產(chǎn)地質(zhì)測(cè)試中心完成；工作環(huán)境溫度為23 ℃，濕度為50%。X射線衍射分析通過(guò)電子束對(duì)金屬Cu“靶”的轟擊獲取反映樣品所含晶質(zhì)物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的衍射圖譜，主要分析參數(shù)有相對(duì)強(qiáng)度值和面間距；樣品的主量元素、微量元素和稀土元素采用X射線熒光(XRF)光譜儀(實(shí)驗(yàn)在Axios PW4400/40(荷蘭PANalytical BV)上完成，溫度為23 ℃，相對(duì)濕度為50%)，根據(jù)等效氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)獲得結(jié)果。

3 洛河組地質(zhì)特征

3.1 巖性特征

白堊系志丹群洛河組在鄂爾多斯盆地分布廣泛，在盆地北部邊緣近源區(qū)，以沖積河流相砂礫巖為主，在盆地西緣抬升區(qū)，主要形成辮狀河三角洲沉積；在盆地東翼，及丹霞地貌分布的成景區(qū)域，地形開(kāi)闊平緩，為風(fēng)成沙漠相，局部存在沙漠湖相沉積，巖性為一套紫紅、灰紅色細(xì)—中粗粒長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖、巖屑長(zhǎng)石石英砂巖，局部夾泥巖、泥質(zhì)粉砂巖透鏡體(唐永忠等，2018)。這套沙漠相是丹霞地貌造景地層，發(fā)育典型的大型風(fēng)成交錯(cuò)層理、大型斜層理；粒度均勻，分選好，以中—細(xì)砂、極細(xì)砂組分為主，缺乏粉砂—黏土顆粒組分；砂巖呈顆粒接觸，缺乏膠結(jié)物，且?guī)r石結(jié)構(gòu)疏松，孔隙大；石英顆粒磨圓度好，表面發(fā)育碟形和新月形坑、溶蝕坑、硅質(zhì)薄膜等風(fēng)成砂顆粒具有的獨(dú)特表面特征(趙雪等，2016)。區(qū)域上洛河組顯著特征上部黃土覆蓋，局部沿溝谷、河谷兩壁基巖出露，構(gòu)成了獨(dú)特的溝谷型丹霞地貌(吳昊等，2018)，一般厚度71～348 m(陜西省地質(zhì)調(diào)查院，2017)，永寧山洛河組出露視厚度大于120 m。

3.2 巖石特征

洛河組主要巖石組合有：粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等。泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，多呈透鏡體產(chǎn)出，常見(jiàn)于沙漠湖沉積。砂巖類型主要有長(zhǎng)石砂巖、石英長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖、鈣質(zhì)巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石雜砂巖等。粉砂巖為巖屑長(zhǎng)石粉砂巖、鈣質(zhì)含砂屑長(zhǎng)石粉砂巖、泥質(zhì)巖屑長(zhǎng)石粉砂巖、黑云母長(zhǎng)石粉砂巖等。泥質(zhì)巖常見(jiàn)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖等。

圖2 志丹縣永寧山丹霞洛河組砂巖巖石薄片偏光顯微鏡單偏光(a)及正交偏(b)光照片 礦物縮寫(xiě)：Qtz—石英；Kfs—鉀長(zhǎng)石；Pl—斜長(zhǎng)石

洛河組風(fēng)成沙漠相砂巖，巖性為一套紫紅、灰紅色細(xì)—中粗粒長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖、巖屑長(zhǎng)石石英砂巖等，具細(xì)粒—粗粒砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英(35%～40%)、斜長(zhǎng)石(15%～20%)、鉀長(zhǎng)石(10%～20%)、巖屑(20%～25%)等。次圓狀，分選中等，碎屑比較破碎，黑云母呈彎曲狀、扭折狀，顯示壓實(shí)作用較強(qiáng)。膠結(jié)物為硅質(zhì)、鐵質(zhì)、鈣質(zhì)、石膏等，有兩個(gè)世代，早期為鐵質(zhì)、硅質(zhì)，后期為鈣質(zhì)、石膏。石膏充填在碎屑粒間呈連生膠結(jié)，為成巖晚期形成。巖石支撐類型為顆粒支撐，顆粒接觸性質(zhì)為點(diǎn)線式接觸，膠結(jié)類型為孔隙式、連生膠結(jié)。鐵泥質(zhì)薄層、黑云母析出鐵質(zhì)，金屬礦物氧化形成的赤鐵礦、褐鐵礦。巖石次生變化較強(qiáng)，主要表現(xiàn)為斜長(zhǎng)石的絹云母化、泥化。壓實(shí)作用較強(qiáng)，碎屑多呈碎裂狀、彎曲狀。壓溶作用較強(qiáng)，石英、斜長(zhǎng)石的次生加大邊發(fā)育。重結(jié)晶作用較強(qiáng)，填隙物中的硅質(zhì)、鈣質(zhì)、石膏等重結(jié)晶形成微粒狀，充填在碎屑粒間呈膠結(jié)物(圖2)。巖石風(fēng)化作用較強(qiáng)，表現(xiàn)在溶蝕作用較強(qiáng)，部分雜基、膠結(jié)物的淋失較強(qiáng)。砂巖以細(xì)粒為主，粒徑0.088～0.250 mm(表1)，分選系數(shù)0.89～1.15，分選性好。巖石抗壓強(qiáng)度一般30.6～47.7 MPa，最大可達(dá)52.9 MPa，但由于巖石顆粒支撐結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物含量少等因素，該套砂巖抗風(fēng)化能力弱。

表1 永寧山洛河組砂巖粒徑統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表

3.3 沉積構(gòu)造與巖相特征

研究區(qū)洛河組砂巖中發(fā)育中大型楔狀、板狀斜層理，局部發(fā)育平行層理(圖3)，在51.50 m厚的地層中，共有17組斜層系、1組近水平層系(圖4)。斜層理層厚0.5～9.4 m，紋層傾角多上陡下緩，傾角4°～29°，前積層下部?jī)A角變緩1°～10°，與上下界面一般均呈相切關(guān)系。斜層理傾向多在110°～150°(圖5)，沿走向延伸穩(wěn)定，最長(zhǎng)達(dá)百米以上，反映沙丘形成時(shí)受穩(wěn)定的單向西北風(fēng)作用。且沉積區(qū)地勢(shì)平坦、地下水面平穩(wěn)，與風(fēng)力沉積、侵蝕作用相結(jié)合，塑造出平直的板狀斜層理。層理產(chǎn)狀相對(duì)較穩(wěn)定，產(chǎn)狀變化為145°～210°∠3°～5°，集中于110°～160°∠15°～25°，傾角一般不超過(guò)10°，個(gè)別傾角可達(dá)40°，產(chǎn)狀較穩(wěn)定。層理面較為平整，與下覆地層侵蝕面一致；層內(nèi)紋層構(gòu)造極發(fā)育，呈正粒序。中—大型的楔狀交錯(cuò)層理的出現(xiàn)，代表著沉積作用期間風(fēng)向的變化，層理產(chǎn)狀傾向140°～165°，傾角5°～12°，紋層發(fā)育。

圖3 永寧山洛河組層理特征

研究區(qū)局部還可見(jiàn)紫紅色—褐紅色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖，發(fā)育近水平層理。上、下層面與風(fēng)成斜層理相切，上層面不平整，呈曲折狀；下層面較平整。泥質(zhì)粉砂巖中沿水平紋層發(fā)育孔穴，截面呈圓—橢圓狀，直徑0.5～3 cm，最大達(dá)5 cm，孔深0.3～3 cm，其成因主要是化學(xué)風(fēng)化、物理風(fēng)化共同造就的結(jié)果，化學(xué)風(fēng)化主要表現(xiàn)為鹽風(fēng)化，主要是長(zhǎng)石中鈉、鉀、鈣元素的析出，物理風(fēng)化主要表現(xiàn)為風(fēng)力侵蝕。

從巖性特征、層理等特征分析，研究區(qū)洛河組主要沉積環(huán)境為半干旱、炎熱氣候條件下的一套沙漠相沙丘亞相、丘間亞相，主要表現(xiàn)為沙丘的推移，沉積砂巖發(fā)育大型板狀、楔狀斜層理，巖石結(jié)構(gòu)疏松,孔隙發(fā)育，是鄂爾多斯盆地重要的含水、保水層位。局部發(fā)育的具水平層理的泥質(zhì)粉砂巖，其沉積相主要為沙漠湖相沉積。

4 巖石地球化學(xué)特征

4.1 常量元素

永寧山洛河組砂巖中主量元素Si、Al、Fe、Na、K含量較高，而Ti、P等元素含量較低(表2)。其中SiO2(72.75%～85.66%，平均為81.04%)、Al2O3(6.09%～7.66%，平均為6.76%)、K2O(2.02%～2.53%，平均為2.29%)、Na2O(1.76%～2.37%，平均為2.05%)、Fe2O3(1.45%～4.47%，平均為2.04%)、CaO(0.35%～5.50%，平均為1.61%)。常量元素中，SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2主要來(lái)自石英、長(zhǎng)石、方解石、白云石、鉀長(zhǎng)石、鎂鐵質(zhì)礦物(肖斌，2014)。SiO2含量高代表樣品的成分成熟度高，即搬運(yùn)距離遠(yuǎn)；Al2O3含量較低，指示長(zhǎng)石風(fēng)化分解嚴(yán)重；CaO和MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較低，說(shuō)明砂巖樣品中碳酸鹽巖的含量很低；CaO值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MgO，說(shuō)明砂巖中礦物含量方解石遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白云石；K2O/Al2O3介于0.32～0.37，平均為0.34，說(shuō)明物源區(qū)鉀長(zhǎng)石較匱乏(尤麗等，2017)；K2O/Na2O比值是沉積巖中鉀長(zhǎng)石、鉀云母總量與斜長(zhǎng)石含量的度量，樣品K2O/Na2O介于0.98～1.30，指示鉀長(zhǎng)石及含鉀礦物總量，比斜長(zhǎng)石及含鈉礦物總量略大(張建軍等，2017)；Al2O3/TiO2含量比介于25.08～47.85，平均值為35.67，代表長(zhǎng)英質(zhì)組分在物源區(qū)含量高；CaO、K2O和Na2O成分總量遠(yuǎn)大于Al2O3含量，暗示黏土礦物的富集(肖斌，2014)；樣品含少量MnO，推斷有重礦物磷灰石存在。

據(jù)log(SiO2/Al2O3)-log(Fe2O3/K2O)圖解(圖6)，橫軸log(SiO2/Al2O3)代表樣品的化學(xué)成熟度，縱軸log(Fe2O3/K2O)則表示鎂鐵質(zhì)礦物在風(fēng)化過(guò)程中的穩(wěn)定程度，樣品主要為亞長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石砂巖，少量為石英砂巖，F(xiàn)e2O3/K2O比值變化較大，說(shuō)明鎂鐵質(zhì)礦物較不穩(wěn)定(Herron，1988)；據(jù)陸源砂巖的log(K2O/Na2O)-log(SiO2/Al2O3)分類圖解(Pettijohn et al.，1972)(圖7)顯示：樣品主要為亞長(zhǎng)石砂巖，少量為砂屑砂巖，樣品SiO2/Al2O3比值較大，反映了巖石成熟度較高；據(jù)(Fe2O3+MgO)-Na2O-K2O圖解(Blatt，1967)(圖8)，樣品主要為長(zhǎng)石砂巖，少量為雜砂巖和砂屑砂巖。

圖4 永寧山洛河組砂巖柱狀圖

圖5 永寧山洛河組砂巖斜層理傾向玫瑰花圖

Wedepohl(1969)研究指出上地殼石英約占21%、斜長(zhǎng)石占41%、鉀長(zhǎng)石占21%，長(zhǎng)石類礦物在上地殼風(fēng)化過(guò)程中扮演著十分重要的角色，其含量豐富，并與風(fēng)化作用具有密切關(guān)系。上地殼的風(fēng)化是一個(gè)長(zhǎng)石退化伴隨黏土礦物形成的過(guò)程，鉀、納、鈣從長(zhǎng)石礦物中流失導(dǎo)致硅鋁質(zhì)礦物在風(fēng)化產(chǎn)物中堆積(楊宗耀等，2019)。

Nesbitt and Young(1982)提出CIA用以衡量巖石風(fēng)化程度，CIA的平均值可以用于判定物源區(qū)風(fēng)化水平:若CIA值≤50則代表未風(fēng)化；若50

表2 永寧山洛河組砂巖主量和微量元素分析數(shù)據(jù)表

續(xù)表2

圖6 永寧山洛河組砂巖主量元素log(SiO2/Al2O3)-log(Fe2O3/K2O)圖解(據(jù)Herron,1988)

圖7 永寧山洛河組砂巖的log(K2O/Na2O)-log(SiO2/Al2O3)分類圖解(據(jù)Pettijohn et al.，1972)

圖8 永寧山洛河組砂巖((Fe2O3+MgO)-Na2O-K2O)圖解(據(jù)Floyd et al.,1989)

4.2 微量元素

圖9 永寧山洛河組砂巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蜘網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值據(jù)Boynton，1984)

由稀土微量元素?cái)?shù)據(jù)表(表2)、微量元素配分模式圖(圖9)可知:稀土元素總量(ΣREE)介于51.90×10-6～99.18×10-6，平均值為75.53×10-6。稀土總量約為球粒隕石的稀土元素總量的19.42倍(球粒隕石的稀土總量約等于3.89×10-6)，但遠(yuǎn)小于北美頁(yè)巖的稀土元素總量(北美頁(yè)巖的稀土元素總量約為173.2×10-6)。輕稀土含量(ΣLREE)為42.27×10-6～78.29×10-6，平均值為59.54×10-6，重稀土含量(ΣHREE)為4.03×10-6～7.99×10-6，平均值為6.23×10-6，ΣLREE/ΣHREE值介于8.38～10.51，平均值為9.63，(La/Yb)N值介于1.25～1.51，平均值1.43，以上說(shuō)明輕稀土元素相對(duì)重稀土元素明顯富集，稀土元素分餾不明顯。δEu介于1.26～2.75，平均值為1.79，δEu整體上>1，說(shuō)明存在Eu正異常；δCe介于0.95～1.08，平均值為1.03，說(shuō)明Ce存在微弱正異常。

5 砂巖物源探討

Gd/Yb常用于推斷沉積地層相對(duì)時(shí)代(Taloy and McLennan，1985；McLennan et al.，1993)，10件樣品Gd/Yb均小于2，代表母巖沉積地層的時(shí)代處于太古宙之后，強(qiáng)烈的構(gòu)造造山運(yùn)動(dòng)使古老的沉積物被帶出。構(gòu)造背景、環(huán)境對(duì)洛河組砂巖的物質(zhì)來(lái)源、元素的聚集分異等都有控制作用，根據(jù)元素組成可推斷物源區(qū)構(gòu)造背景(王成善和李祥輝,2003)。由洛河組砂巖的Al2O3/SiO2-(Fe2O3總+MgO)判別圖解(圖10)，90%的洛河組樣品落入被動(dòng)大陸邊緣物源區(qū)域內(nèi)，即經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化、搬運(yùn)、分選、沉積、成巖，其物源典型的構(gòu)造背景是處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境—被動(dòng)大陸邊緣(王叢山等，2016)，是在拉張應(yīng)力場(chǎng)下地殼減薄，大幅度沉陷的產(chǎn)物。以生成巨厚的沉積聚集為特征,巖漿活動(dòng)弱，基本無(wú)變形(李祖武，1983)。

圖10 洛河組砂巖(Al2O3/SiO2-(Fe2O3+MgO))判別圖解(據(jù)Bhatia,1983)

6 經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義

永寧山丹霞地貌地質(zhì)遺跡與眾多人文、自然景觀相融合，提升了其旅游資源品味，對(duì)推動(dòng)志丹縣旅游業(yè)發(fā)展，對(duì)提高志丹縣在國(guó)內(nèi)的知名度具有重要意義。雄奇壯美的永寧山丹霞地貌為人們提供了一個(gè)具有較高科學(xué)品位的度假休閑、科學(xué)研究、教育普及等文化娛樂(lè)場(chǎng)所，能夠喚起公眾的自然保護(hù)意識(shí)，提高了對(duì)地質(zhì)遺跡資源保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)和支持，為今后進(jìn)一步開(kāi)展科研、科普教育提供了良好的群眾基礎(chǔ)，對(duì)縣域內(nèi)乃至周邊地區(qū)生態(tài)恢復(fù)、資源保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將起到促進(jìn)作用。

7 結(jié)論

(1)研究區(qū)白堊系洛河組巖性主要為沙漠相風(fēng)力作用沉積的一套紫紅、灰紅色細(xì)—中粗粒長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖、巖屑長(zhǎng)石石英砂巖，局部夾沙漠湖相沉積的薄—中層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。沙漠相風(fēng)成砂巖呈顆粒支撐，膠結(jié)類型為孔隙式、連生膠結(jié)，巖石次生變化、壓實(shí)作用、壓溶作用、重結(jié)晶作用、風(fēng)化作用較強(qiáng)，分選性好，巖石抗壓強(qiáng)度較大，但抗風(fēng)化能力弱等特征。

(2)研究區(qū)洛河組風(fēng)成砂巖中發(fā)育中大型板狀、楔狀斜層理。在51.50 m厚的地層中，發(fā)育斜層理17組。斜層理傾向在110°～150°，沿走向延伸穩(wěn)定，反映沙丘形成時(shí)主要受穩(wěn)定的單向西北風(fēng)作用。

(3)研究區(qū)洛河組風(fēng)成砂巖的地球化學(xué)巖石類型為亞長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石砂巖和砂屑砂巖，物源區(qū)位于被動(dòng)大陸邊緣，具有火山、造山運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)微弱的特征。砂巖的成分成熟度高，遭受風(fēng)化程度很低，古氣候條件屬于干燥、炎熱的環(huán)境。

(4)通過(guò)研究探討永寧山一帶洛河組砂巖地質(zhì)特征、古氣候、古環(huán)境變遷與變化，對(duì)陜北地區(qū)丹霞地貌成因機(jī)理研究，科學(xué)保護(hù)、合理利用具有重要意義。