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莫高窟-千佛洞第四系剖面
莫高窟地处敦煌盆地东南缘，距敦煌市25千米，东邻三危山，西接鸣沙山，石窟群开凿在大泉河西岸陡壁之中，长约1600米，高约25米，有文物的洞窟492个，废弃洞窟200个左右。莫高窟所在的地层分为三层：下更新统冰水沉积-洪积玉门组砾岩，中更新统洪积-冲积酒泉组半胶结砾岩和上更新统洪积戈壁组砂砾石层。其中，历史文化底蕴深厚的莫高窟凿刻于酒泉组砾岩层中。
酒泉组砾岩分布于三危山、小红山山前及西洪积扇前缘，出露面积约60平方千米。它构成莫高窟、榆林窟以及东、西千佛洞的洞窟围岩。其岩性为单一灰白色砂砾岩，钙泥质胶结，结构较密实，局部稍疏松，具微层理构造，中夹不规则的中细砂透镜体。据岩石薄片鉴定，酒泉砾岩的岩石成分主要有花岗岩、石英岩、辉长岩、千枚岩、片麻岩、石灰岩等。砾石的矿物成分主要为石英、长石、方解石、辉石、角闪石、黑云母等。酒泉组砾岩工程地质条件良好，易于人工开凿，为莫高窟的开凿提供了良好的自然条件。
莫高窟洞窟地层