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六盘山盆地基底具槽台过渡性质,形成于燕山运动早期,为祁连山前盆地的剪切挤压盆地;白垩系下统六盘山群自下而上可分为三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组和乃家河组5个油层组,发育有碎屑岩夹泥质灰岩,在顶部地层含少量的石膏层,垂向上从下向上发育砾岩-粗砂岩-细砂岩-泥岩-泥灰岩和石膏岩的沉积序列,沉积物颜色为从棕红色到灰黑色再从棕红色到灰黑色的沉积旋回,反映了2个水进水退的沉积旋回。根据六盘山盆地六盘山群的颜色、岩石类型、沉积构造等,可以将六盘山群划分为冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊等4种沉积相类型。