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甘肃镇从初始态到成为独立战区经历了一个很长的时期。

洪武五年(公元1372年)，明军拿下大元的甘肃行省，实施卫所制，在甘州(张掖市)设置甘肃卫都指挥使司。

为持续加强对甘肃的控制，洪武七年(公元1374年)设庄浪卫(甘肃永登县城)，洪武九年(公元1376年)设凉州卫(甘肃省武威市)，洪武十二年(公元1379年)在庄浪设立陕西行都司，洪武十五年(公元1382年)设永昌卫(甘肃永昌县)。

洪武中后期，甘肃镇防区继续扩大，最终在洪武二十七年(公元1393年)甘肃镇首次设立总兵官，甘肃镇作为九边重镇成立。

伴随卫所制的崩塌，甘肃镇防御体系必须改革，如不改革完全无法应对复杂的边境形势。

正统元年(公元1436年)，甘肃总兵首次提出划时代意义的“分兵守备”改革模式，就是分区域防守。

这个改革方案得到兵部尚书王骥支持，有“大明国防部长”支持，改革很快落地。

甘肃镇防区一分为四，都督李安防区为庄浪至古浪城，南至黄河，东至宁夏界防区；都督赵安防区为凉州北至镇番卫，南至古浪城，北至板井；都督任礼防区为甘州东至永昌，西至深沟垒，北至胭脂堡；都督蒋贵防区为肃州东至深沟垒，东至镇夷，西至嘉峪关，北至天仓。

四大防区形成是甘肃镇分路把守的雏形。

分路把守的标志是分路参将的任命。

正统元年(公元1436年)，甘肃镇首次设立右参将。正统八年(公元1443年)设立左参将，俩参将都在甘肃镇治所甘州给总兵打辅助。

到成化元年(公元1465)年，肃州设立参将镇守一方，这是首次在甘肃防区治所甘州之外地方有参将，中间虽有起落，可到了成化十年(公元1474年)参将由临时性官职变为常设官职，

随后又在凉州和庄浪两个卫所设置参将，统一归甘肃总兵管辖，凉州和庄浪也作为独立防区出现。

至此甘州、肃州、凉州和庄浪形成甘肃镇四大防区。其中凉州镇守官职是副总兵，级别高于肃州和庄浪。

成化年间形成四路体系中间虽有分合，可大体模型并未改动，直至万历二十七年(公元1599年)，陕西三边总督李汶在击败鞑靼收复大小松山后，领着甘肃巡抚徐三畏和陕西巡抚贾侍问勘察地形，准备拓边修筑长城。提议得到万历皇帝肯定后，大明一段新的边境线形成：西起凉州泗水堡，东至靖虏卫索桥渡，横跨固原和甘肃，长约三百七十里。并修筑土门堡、扒沙营城(后改名大靖营)、裴家营、阿坝岭堡，在扒沙营城设分守参将守卫这段新修筑的防线西线，形成独立防区，归甘肃镇管辖，史称大靖路。

至此甘肃镇的甘州治所直辖、肃州、凉州、庄浪和大靖五大防区形成。