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摘要:研究区大地构造位置处于华北地台北缘,宝音图隆起次级构造带中部,属苏吉音花复式背斜三级构造单元,位于乌力吉—锡林浩特多金属成矿带内。该地区构造活动强烈,对区内地层的形成和岩浆活动具有明显的控制作用。
关键词:地层;侵入岩;构造
1. 引言
研究区大地构造位置处于华北地台北缘,宝音图隆起次级构造带中部,属苏吉音花复式背斜三级构造单元,位于乌力吉——锡林浩特多金属成矿带内。主要发育元古代、华力西期和燕山期的金、铜、铬、铁等矿床。本区出露地层较为单一,主要可见下元古界宝音图群以及白垩系地层;而该区内的岩浆活动较为强烈,持续时间长,主要为酸性侵入岩类;区内发育大量的褶皱、断裂、节理构造,构造形迹复杂,具有优越的成矿地质背景。在研究区周围的多金属成矿带内已发现多处金矿床,如图古日格金矿、查干此老金矿等,研究区的斑岩是本次工作的重要找矿方向。
2. 地质特征
2.1 地层
研究区出露的地层包括下元古界宝音图群,中生界白垩系,第四系全新统,现将各岩石地层单位特征叙述如下:
(a)下元古界宝音图群
区内地层为下元古界宝音图群(Pt1B),本次工作根据《全国地层多重划分对比研究内蒙古自治区岩石地层》将宝音图群确定为下元古界地层。
该地层在区域内分布较为广泛,出露面积达到250km2。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,局部受复杂构造应力场的影响,呈近NS向。其中出露于马尼图的本套地层厚度达到5km以上。根据岩石岩性和沉积特征,共划分成3段,各段之间的接触关系均为整合接触。从该套岩石的组合特征来看,属浅海——滨浅海相碎屑岩建造。此套地层受轻变质作用影响,岩性多为浅变质岩,由于区内复杂构造应力场的影响以及多次岩浆活动热点的作用,使该套地层变得残缺不全。
①第一岩段(Pt1B1):
本岩段主要分布在研究区的西北部沃博尔毛德——哈尔陶勒盖周围。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,构成复式背斜核部。根据该段地层岩性特征又划分为两部分,底部岩石为:深灰色片状石英岩、白云母石英片岩、灰白色石英片岩夹石英岩;上部岩石为:石榴绢云石英片岩夹变质石英砂岩、含石榴二云片岩、土灰色白云母石英片岩。蚀变活动较强,主要发育硅化和绢云母化。该段与第二岩段呈整合接触。产状较陡,倾向SE、NW,倾角约49°~87°,总体产状北倾。局部发育膝折式褶皱,其中在灰色绢云石英片岩内最为明显。该段地层出露厚度接近2km。
②第二岩段(Pt1B2):
本岩段仅在苏吉音花——沃博尔毛德一带有大面积分布。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,构成了复式背斜的两翼。本岩段岩性组合为灰黄色变质石英砂岩、深灰色石英岩、灰白色石英岩夹绢云石英片岩、灰白色石英岩组成。本段地层厚度大于800m。该岩段同上段一样发育强烈的硅化、绢云母化。下限与本群第一岩段呈整合接触,上限与本群第三岩段呈整合接触。
③第三岩段(Pt1B3):
本岩段占宝音图群面积的百分之七十,分布最为广泛。主要分布在明星牧场——沃博尔毛德、勃勒其尔——毛敦一带。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,构成了复式背斜的南翼。本岩段岩性组合由二云石英片岩、阳起片岩、含石榴绿泥白云片岩、硅化炭质板岩、绢云石英片岩为主夹石英岩、石英片岩、角闪麻粒岩组成,出露厚度大于3.5km。该岩段发育强烈的硅化、绿泥石化、碳酸盐化、褐铁矿化、绢云母化蚀变。与上覆地层接触关系为角度不整合,与下伏第二岩段整合接触。
(b)中生界白垩系
测区白垩系地层发育,其下统零星分布于研究区南部,以陆相碎屑沉积为特征的固阳组;上白垩统主要分布在测区西部和北部,陆相湖盆沉积的红色建造。
上白垩统(K2):该套地层在研究区西北部分布广泛,地层产状较为平缓,由紫红色粉砂质泥岩、含砾粉砂质泥岩及灰色含砾砂岩组成,厚度约500m,该地层与上覆地层呈微角度不整合接触,与下伏地层接触关系为角度不整合。出露厚度约25m。
这套地层基本上由“红色”泥岩和砂砾岩所构成。厚度从东向西逐渐加大,产状一般近水平,同时红色泥岩中普遍含盐碱。
(c)第四系全新统
在研究区西部和中部的山区沟谷内分布,包括风积物(Q4eol)、冲洪积物(Q4al+pl)以及洪积物(Q4al)等。
2.2 侵入岩
研究区岩浆活动强烈,侵入岩普遍分布,从晚元古代到侏罗纪,伴随各期构造运动而发生的岩浆活动,形成了从基性到酸性的不同特征的侵入岩体。
(a)晚元古代侵入岩(Pt3γ)
主要分布于研究区马尼图——查干楚鲁一带,呈北东25°方向展布,岩体为长带状,宽约2km~7km,长约34km,面积约80km2。由于后期构造变质作用和岩体的侵入,将原花岗岩变为黑云钾长片麻岩、黑云(钾长)角闪变粒岩。岩石风化面为褐红色、灰褐色、土黄色,新鲜面粉红色、灰白色。主要岩石类型为黑云钾长片麻岩、角闪斜长片麻岩,少数为黑云斜长变粒岩、角闪变粒岩等。鳞片花岗变晶结构、细粒花岗结构、粒状变晶结构,片麻状构造、块状构造。岩石主要由钾长石、斜长石、石英和黑云母、角闪石组成,局部见石榴石。根据化学分析资料和岩石化学计算结果,原岩为花岗岩,属硅酸过饱和岩石,尼格里值投影点落在火成岩区。该岩体侵入晚元古界宝音图群,岩体中见有较多的大理岩和石英岩、石英片岩的残留体或捕虏体,表明剥蚀较浅。
(b)早石炭世侵入岩(C1)
该侵入岩分布于希热——萨音呼都格一带,呈北北东向带状岩基产出。岩体以褐黄色为特征不具球状风化。岩体中脉岩有花岗伟晶岩脉和石英脉,脉岩走向以北东向为主,北西向次之。主要岩石类型为黑云二长花岗岩。风化面褐黄色,新鲜面灰白色,花岗岩具花岗结构、细晶结构,伟晶花岗岩具文象结构,由于变质作用,部分岩石具粒状变晶结构,岩石多为块状构造、部分具片麻状构造。组成矿物为钾长石、斜长石、石英、云母。岩石为硅酸盐过饱和过碱性岩石。 (c)早二叠世侵入岩(P1γδ2)
岩性为花岗闪长岩,从南至北分布于研究区中部、东部,为北东向大岩基和零星的小岩株,出露面积约270km2。又可划分为过渡相和边缘相,研究区内分布为过渡相似斑状花岗闪长岩(P1γδ2-a),呈灰色,粗粒花岗结构、似斑状结构,块状构造,组成矿物有斜长石、石英、钾长石、和黑云母。斑晶为斜长石,呈半自形晶,粒径50mm~200mm,基质为中粗-粗粒。
(d)早侏罗世侵入岩(J1γ)
为区内最晚的一次侵入岩,分布在查干陶勒盖—查干花—查干德尔斯一带,沿北北东方向呈断续的岩基、岩株状产出,出露面积约50km2。岩性为黑云花岗岩,岩石呈浅肉红色,具球状风化,但不发育,原生流动构造不发育,次生节理发育。
(e)脉岩
区内发育大量的种类复杂的脉岩,在晚元古代至古生代的地层、岩体中都可见脉岩发育。仅在中新生代未见到。根据脉岩走向可分NE、NW向两组,沿构造断裂以及裂隙侵入,且NW向脉岩形成时代要晚于NE向脉岩。脉岩种类较多,包括花岗岩脉、石英脉、细晶岩脉、花岗细晶岩脉、花岗伟晶岩脉、花岗斑岩脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉、辉绿玢岩、辉长岩脉等。
2.3 构造
研究区经历了多次构造运动,褶皱复杂,断裂发育,总体构造线方向为北东向,并叠加了北北东向的构造。根据构造形迹及组合特征,各种构造的发育程度以及这些构造的规模特点,可分为两个三级构造单元,即准苏海拗陷和宝音图隆起。两个构造单元呈东西排列,展布方向为北东向。准苏海拗陷为中新生代拗陷,分布地层有白垩系固阳组和第四系,产状近水平;宝音图隆起区褶皱、断裂构造十分发育,岩浆活动频繁,分布有晚元古代、早石炭世、早二叠世、早侏罗世侵入岩,宝音图、萨音呼都格褶皱带,褶皱构造紧密,挤压强烈。
(a)褶皱构造
区内主要发育苏吉音花复式背斜,褶皱地层为晚元古代地层。该褶皱枢纽延伸方向约为60°左右,出露不连续,断续出露约22km,宽约为8km~10km。褶皱近直立,两翼产状分别为45°~60°和56°~76°,轴面产状为200°∠54°。褶皱核部为宝音图群一段,其北西翼为宝音图群石英岩,南东翼被晚古生代花岗岩侵入破坏,西北翼出露较差,多被第四系掩盖,核部见大量的黑云钾长变粒岩和黑云二长花岗岩贯入。加之北东向和北西向断裂的强烈破坏,致使背斜构造残缺不全,但其总面貌仍清晰可辨。
(b)断裂构造
研究区内断裂构造较为发育,有NE向、NW向、近EW向近NS向几组,其中以NE向、NW向两组最为发育。
3. 存在的问题与建议
(1)由于研究区第四系分布广泛,松散堆积物覆盖层厚度大(多大于5m~15m),多数地质界线是根据转石、岩屑再结合地形地貌特点推定出来,即使在“露头区”,能看见的岩石基本都是风化残积物,这给填图工作带来了极大的困扰,导致在野外工作过程中看不清产状、接触关系等信息,间接地影响了地质构造特别是褶皱构造和断裂构造的认定。
(2)在工作量允许的情况下,建议对重要地质界线或构造带开展地表槽探工作。
参考文献:
[1] 内蒙古自治区第一地质矿产勘查开发院,内蒙古自治区巴彦淖尔市准苏海等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告.2012.
[2] 顾玉超.内蒙古查干钼矿与大兴安岭成矿带花岗岩地球化学特征对比研究[D].中国地质大学(北京)硕士论文;2013.
关键词:地层;侵入岩;构造
1. 引言
研究区大地构造位置处于华北地台北缘,宝音图隆起次级构造带中部,属苏吉音花复式背斜三级构造单元,位于乌力吉——锡林浩特多金属成矿带内。主要发育元古代、华力西期和燕山期的金、铜、铬、铁等矿床。本区出露地层较为单一,主要可见下元古界宝音图群以及白垩系地层;而该区内的岩浆活动较为强烈,持续时间长,主要为酸性侵入岩类;区内发育大量的褶皱、断裂、节理构造,构造形迹复杂,具有优越的成矿地质背景。在研究区周围的多金属成矿带内已发现多处金矿床,如图古日格金矿、查干此老金矿等,研究区的斑岩是本次工作的重要找矿方向。
2. 地质特征
2.1 地层
研究区出露的地层包括下元古界宝音图群,中生界白垩系,第四系全新统,现将各岩石地层单位特征叙述如下:
(a)下元古界宝音图群
区内地层为下元古界宝音图群(Pt1B),本次工作根据《全国地层多重划分对比研究内蒙古自治区岩石地层》将宝音图群确定为下元古界地层。
该地层在区域内分布较为广泛,出露面积达到250km2。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,局部受复杂构造应力场的影响,呈近NS向。其中出露于马尼图的本套地层厚度达到5km以上。根据岩石岩性和沉积特征,共划分成3段,各段之间的接触关系均为整合接触。从该套岩石的组合特征来看,属浅海——滨浅海相碎屑岩建造。此套地层受轻变质作用影响,岩性多为浅变质岩,由于区内复杂构造应力场的影响以及多次岩浆活动热点的作用,使该套地层变得残缺不全。
①第一岩段(Pt1B1):
本岩段主要分布在研究区的西北部沃博尔毛德——哈尔陶勒盖周围。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,构成复式背斜核部。根据该段地层岩性特征又划分为两部分,底部岩石为:深灰色片状石英岩、白云母石英片岩、灰白色石英片岩夹石英岩;上部岩石为:石榴绢云石英片岩夹变质石英砂岩、含石榴二云片岩、土灰色白云母石英片岩。蚀变活动较强,主要发育硅化和绢云母化。该段与第二岩段呈整合接触。产状较陡,倾向SE、NW,倾角约49°~87°,总体产状北倾。局部发育膝折式褶皱,其中在灰色绢云石英片岩内最为明显。该段地层出露厚度接近2km。
②第二岩段(Pt1B2):
本岩段仅在苏吉音花——沃博尔毛德一带有大面积分布。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,构成了复式背斜的两翼。本岩段岩性组合为灰黄色变质石英砂岩、深灰色石英岩、灰白色石英岩夹绢云石英片岩、灰白色石英岩组成。本段地层厚度大于800m。该岩段同上段一样发育强烈的硅化、绢云母化。下限与本群第一岩段呈整合接触,上限与本群第三岩段呈整合接触。
③第三岩段(Pt1B3):
本岩段占宝音图群面积的百分之七十,分布最为广泛。主要分布在明星牧场——沃博尔毛德、勃勒其尔——毛敦一带。主要构造行迹延伸方向为NE—SW向,构成了复式背斜的南翼。本岩段岩性组合由二云石英片岩、阳起片岩、含石榴绿泥白云片岩、硅化炭质板岩、绢云石英片岩为主夹石英岩、石英片岩、角闪麻粒岩组成,出露厚度大于3.5km。该岩段发育强烈的硅化、绿泥石化、碳酸盐化、褐铁矿化、绢云母化蚀变。与上覆地层接触关系为角度不整合,与下伏第二岩段整合接触。
(b)中生界白垩系
测区白垩系地层发育,其下统零星分布于研究区南部,以陆相碎屑沉积为特征的固阳组;上白垩统主要分布在测区西部和北部,陆相湖盆沉积的红色建造。
上白垩统(K2):该套地层在研究区西北部分布广泛,地层产状较为平缓,由紫红色粉砂质泥岩、含砾粉砂质泥岩及灰色含砾砂岩组成,厚度约500m,该地层与上覆地层呈微角度不整合接触,与下伏地层接触关系为角度不整合。出露厚度约25m。
这套地层基本上由“红色”泥岩和砂砾岩所构成。厚度从东向西逐渐加大,产状一般近水平,同时红色泥岩中普遍含盐碱。
(c)第四系全新统
在研究区西部和中部的山区沟谷内分布,包括风积物(Q4eol)、冲洪积物(Q4al+pl)以及洪积物(Q4al)等。
2.2 侵入岩
研究区岩浆活动强烈,侵入岩普遍分布,从晚元古代到侏罗纪,伴随各期构造运动而发生的岩浆活动,形成了从基性到酸性的不同特征的侵入岩体。
(a)晚元古代侵入岩(Pt3γ)
主要分布于研究区马尼图——查干楚鲁一带,呈北东25°方向展布,岩体为长带状,宽约2km~7km,长约34km,面积约80km2。由于后期构造变质作用和岩体的侵入,将原花岗岩变为黑云钾长片麻岩、黑云(钾长)角闪变粒岩。岩石风化面为褐红色、灰褐色、土黄色,新鲜面粉红色、灰白色。主要岩石类型为黑云钾长片麻岩、角闪斜长片麻岩,少数为黑云斜长变粒岩、角闪变粒岩等。鳞片花岗变晶结构、细粒花岗结构、粒状变晶结构,片麻状构造、块状构造。岩石主要由钾长石、斜长石、石英和黑云母、角闪石组成,局部见石榴石。根据化学分析资料和岩石化学计算结果,原岩为花岗岩,属硅酸过饱和岩石,尼格里值投影点落在火成岩区。该岩体侵入晚元古界宝音图群,岩体中见有较多的大理岩和石英岩、石英片岩的残留体或捕虏体,表明剥蚀较浅。
(b)早石炭世侵入岩(C1)
该侵入岩分布于希热——萨音呼都格一带,呈北北东向带状岩基产出。岩体以褐黄色为特征不具球状风化。岩体中脉岩有花岗伟晶岩脉和石英脉,脉岩走向以北东向为主,北西向次之。主要岩石类型为黑云二长花岗岩。风化面褐黄色,新鲜面灰白色,花岗岩具花岗结构、细晶结构,伟晶花岗岩具文象结构,由于变质作用,部分岩石具粒状变晶结构,岩石多为块状构造、部分具片麻状构造。组成矿物为钾长石、斜长石、石英、云母。岩石为硅酸盐过饱和过碱性岩石。 (c)早二叠世侵入岩(P1γδ2)
岩性为花岗闪长岩,从南至北分布于研究区中部、东部,为北东向大岩基和零星的小岩株,出露面积约270km2。又可划分为过渡相和边缘相,研究区内分布为过渡相似斑状花岗闪长岩(P1γδ2-a),呈灰色,粗粒花岗结构、似斑状结构,块状构造,组成矿物有斜长石、石英、钾长石、和黑云母。斑晶为斜长石,呈半自形晶,粒径50mm~200mm,基质为中粗-粗粒。
(d)早侏罗世侵入岩(J1γ)
为区内最晚的一次侵入岩,分布在查干陶勒盖—查干花—查干德尔斯一带,沿北北东方向呈断续的岩基、岩株状产出,出露面积约50km2。岩性为黑云花岗岩,岩石呈浅肉红色,具球状风化,但不发育,原生流动构造不发育,次生节理发育。
(e)脉岩
区内发育大量的种类复杂的脉岩,在晚元古代至古生代的地层、岩体中都可见脉岩发育。仅在中新生代未见到。根据脉岩走向可分NE、NW向两组,沿构造断裂以及裂隙侵入,且NW向脉岩形成时代要晚于NE向脉岩。脉岩种类较多,包括花岗岩脉、石英脉、细晶岩脉、花岗细晶岩脉、花岗伟晶岩脉、花岗斑岩脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉、辉绿玢岩、辉长岩脉等。
2.3 构造
研究区经历了多次构造运动,褶皱复杂,断裂发育,总体构造线方向为北东向,并叠加了北北东向的构造。根据构造形迹及组合特征,各种构造的发育程度以及这些构造的规模特点,可分为两个三级构造单元,即准苏海拗陷和宝音图隆起。两个构造单元呈东西排列,展布方向为北东向。准苏海拗陷为中新生代拗陷,分布地层有白垩系固阳组和第四系,产状近水平;宝音图隆起区褶皱、断裂构造十分发育,岩浆活动频繁,分布有晚元古代、早石炭世、早二叠世、早侏罗世侵入岩,宝音图、萨音呼都格褶皱带,褶皱构造紧密,挤压强烈。
(a)褶皱构造
区内主要发育苏吉音花复式背斜,褶皱地层为晚元古代地层。该褶皱枢纽延伸方向约为60°左右,出露不连续,断续出露约22km,宽约为8km~10km。褶皱近直立,两翼产状分别为45°~60°和56°~76°,轴面产状为200°∠54°。褶皱核部为宝音图群一段,其北西翼为宝音图群石英岩,南东翼被晚古生代花岗岩侵入破坏,西北翼出露较差,多被第四系掩盖,核部见大量的黑云钾长变粒岩和黑云二长花岗岩贯入。加之北东向和北西向断裂的强烈破坏,致使背斜构造残缺不全,但其总面貌仍清晰可辨。
(b)断裂构造
研究区内断裂构造较为发育,有NE向、NW向、近EW向近NS向几组,其中以NE向、NW向两组最为发育。
3. 存在的问题与建议
(1)由于研究区第四系分布广泛,松散堆积物覆盖层厚度大(多大于5m~15m),多数地质界线是根据转石、岩屑再结合地形地貌特点推定出来,即使在“露头区”,能看见的岩石基本都是风化残积物,这给填图工作带来了极大的困扰,导致在野外工作过程中看不清产状、接触关系等信息,间接地影响了地质构造特别是褶皱构造和断裂构造的认定。
(2)在工作量允许的情况下,建议对重要地质界线或构造带开展地表槽探工作。
参考文献:
[1] 内蒙古自治区第一地质矿产勘查开发院,内蒙古自治区巴彦淖尔市准苏海等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告.2012.
[2] 顾玉超.内蒙古查干钼矿与大兴安岭成矿带花岗岩地球化学特征对比研究[D].中国地质大学(北京)硕士论文;2013.