区地壳活动极不均匀，差异性较大，西秦岭和天水地区活动较为强烈。元古代末的托莱运动使全区上升遭受剥蚀，直到早古生代寒武纪早期才局部下降。西部天山海水由西向东侵漫，在本区沉积了一套早寒武世（∈1）碳酸盐岩～硅质岩沉积。晚寒武世时，海水后退，接受砂泥质沉积。该期天水地区岩浆活动比较平静。到了奥陶纪时，地史演化与寒武纪基本相同，但西秦岭及天水地区作为秦岭海槽一部分，夹持于陇西与摩天岭南北古陆之间并与南部扬子海槽相通，同时接受浅海碎屑沉积。中、晚奥陶世时，海水动荡不定，并伴有海底中基性为山喷发活动，形成了本区丹凤群（Pz1d
）一套绿色片岩等混杂沉积，并伴有中性岩浆的局部侵入，如区内的加里星期闪长岩脉（δ33）。志留纪时，地史深化基本沿袭了奥陶纪，处于海水时进时退，海槽时宽时窄，沉积时快时慢的过程。志留纪末，华北地台与扬子地台强烈碰撞褶皱造山，在区域上形成了祁连北秦岭加里东造山带，奠定了该区东西向的构造局，位于本区典型的板块碰撞带地质构造遗迹大致在此构造期定型。与此同时，自北向南发生一系列近东西向的逆冲推覆构造和北东及北西两组以上韧性剪切构造带，前期岩层也发生了不同程度的变质变形，贺兰山南北向构造带自寒武纪萌动，奥陶纪发育，志留纪最终定型，自志留纪后速、整体抬升为南北向隆起带，成为鄂尔多斯古陆之西缘，并自北向南指状延伸进入天水及其以东地区。是区内构造演化的重要阶段。4、晚古生代阶段（Pz2时代距今约408～245亿年）
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f天水师范学院课程教学大纲
地史发展阶段进入晚古生代，虽历经时间短，但在壳运动相当强烈，且很不均衡，尤其是西秦岭纬（东西）向构造带表现最明显，全区呈现持续的快速沉降，表现为下沉幅度北强南弱，沉积厚度北厚（＞15000m）南薄（约8000m）。岩浆作用微弱，以中酸性和基性岩浆侵入为主，形成了本区南部中、晚泥盆世（D2、D3）R厚达数知m的陆缘海相碎悄岩沉积层及零星分布的海西期石英闪长岩（δO41）和花岗岩（r14）等侵入体。
5、中生代阶段（Mz，时代距今约245～066亿年）中生代是该区地壳由生强烈活动时期转入相对平静的以陆相沉积为主的新阶段，海水自三叠纪晚期（即距今2亿年左右）逐渐后退，构造运动虽较弱但频度高，早期的印支动动和晚期的燕世时发展为时陆时海的海陆交互沉积环境，沉积层厚达13000m。到了晚三叠世，天水地区现现局部湖泊泽环境，接受了厚度不大的砂页岩沉积。中生代三叠纪中晚期的印支构造运动及全省及全西r