西秦岭北缘陇西段位于青藏高原东北缘,其红层形成与演化受青藏高原隆升的影响,包含着丰富的地质历史信息,同时,该套红层中也发育了多处典型丹霞地貌。本文针对陇西县及其周边地区进行详细的地质调查,调查内容主要包括地质构造、地层岩性;通过野外砾石统计、激光粒度仪、薄片偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、点荷载试验对红层岩石的结构、成分、力学性质进行系统研究;利用ArcGIS提取了研究区坡度、坡向、地表起伏度、地表切割深度等地貌形态参数并计算了河网密度和地貌元分形维数,分析了岩性与地貌之间的关系。主要结论如下:(1)经野外地质调查,研究区地层主要为古近纪和新近纪红层,古近纪地层下部为厚层含砾砂岩、粉砂质泥岩;上部为砾岩、砂砾岩、砂岩与砾岩互层岩层;新近纪地层主要以粉砂质泥岩、砂岩以及部分砂砾岩组成。(2)从南到北砾石球度值越来越大、扁度值越来越小;成份上,南部砾岩红层中花岗岩、浅变质岩砾石较多,而北部的砂砾岩中,石英、灰岩砾石所占比重最大;由于许家湾地区出露大面积花岗岩,渭河以东砾岩砾石中花岗岩较多,而渭河以西的砾岩砾石几乎不含有花岗岩,这说明,该套红层为近源沉积。砂岩成分主要为石英、长石、方解石以及少量的深色矿物(主要为含铁矿物),胶结物主要为泥质和钙质,岩石裂隙较多,结构较松散。(3)在其他因素相近的情况下,白垩纪地层、新近纪地层、第四纪黄土,水系密度最大值依次减小,坡度最大值、地表切割深度、元分形维数均依次增大,其中,古近纪地层的水系密度最大值小于新近纪地层,古近纪地层的坡度值与元分形维数值较白垩纪、新近纪地层大,相比之下,古近纪地层河网密度小而沟谷狭窄。(4)分析了研究区丹霞地貌与岩性的关系,古近纪砂砾岩有利于丹霞地貌的形成,是一笔丰富的地质遗迹资源,具有较高的地质资源意义。