內(nèi)蒙區(qū)域地層

1、2 區(qū)域地質(zhì)背景2 區(qū)域地質(zhì)背景2.1 區(qū)域地層研究區(qū)域出露的地層有中元古代白云鄂博群、上志留統(tǒng)地層、上石炭統(tǒng)阿木山組、下二疊統(tǒng)三面井組和額里圖組、上侏羅統(tǒng)張家口組、下白堊統(tǒng)巴彥花組、第三系上新統(tǒng)和第四系?，F(xiàn)將地層系統(tǒng)列于表2-1，并按照由新到老的順序分述于后。 表2-1 區(qū)域地層表Table 2-1 Regional stratigraphic chart界系統(tǒng)地層名稱代號地層厚度（m）接觸關系新生界第四系中下更新統(tǒng)Qp2-p115與上新統(tǒng)平行不整合接觸全新統(tǒng)Qh10新近系上新統(tǒng)150不整合接觸中生界白堊系下統(tǒng)巴彥花組K1bn220侏羅系上統(tǒng)張家口組2217不整合接觸古生界二疊系下統(tǒng)三面井組

2、額里圖組P1sP1e1846不整合接觸石炭系上統(tǒng)阿木山組C2519不整合接觸志留系上統(tǒng)460不整合接觸元古界中元古代白云鄂博群Zby1750（1）第四系中下更新統(tǒng)：主要為灰白色砂礫層及淺黃綠色細砂層，厚度15m左右。上界被全新統(tǒng)覆蓋，下界與上新統(tǒng)平行不整合接觸，在地貌上形成高平臺。全新統(tǒng):沉積類型分為沖積、風積、湖積、沖洪積、殘坡積五種成因類型。主要為砂礫層、砂層、淤泥層、含礫細砂層等。厚度常在數(shù)米至10余米,閃電河的沖積層最厚可達150m左右。（2）新近系上新統(tǒng)分布于大面積的低洼地，僅在沖溝和井下才能見到露頭。巖性主要為磚紅色含鈣質(zhì)結核的泥巖及粘土巖，可見古脊椎動物化石。與下伏巴彥花組不整合

3、接觸， 厚度小于150m。（3）白堊系下統(tǒng)巴彥花組地表未見出露，據(jù)鉆探資料，在閃電河斷陷和哈畢嘎凹陷的深部均有此地層。上段主要為粉砂巖夾七個煤組，含植物、葉肢蚧和魚類化石。下段主要為砂礫巖、頁巖夾三個煤組，厚度大于220m，與張家口組呈不整合接觸。（4）侏羅系上統(tǒng)張家口組分布于寶昌火山斷陷盆地及其它大小不等的盆地中。下部主要為流紋巖、粗面巖及凝灰角礫巖，中部主要為玄武巖和粗安巖。上部主要為流紋巖、珍珠巖及凝灰?guī)r、凝灰角礫巖。與下伏地層呈不整合接觸，厚度大于2217m。 （5）二疊系下統(tǒng)三面井組和額里圖組出露于礦區(qū)以北約10km的額里圖牧場附近，巖性主要為不等粒巖屑砂巖、含礫中粗粒砂巖夾灰?guī)r透鏡

4、體、巖屑晶屑凝灰?guī)r及粉砂質(zhì)凝灰?guī)r等，含蜓類、珊瑚、腕足、雙殼類及植物化石。厚度大于1846m。 （6）石炭系上統(tǒng)阿木山組出露在礦區(qū)以北約50km的正鑲白旗大西廟附近及礦區(qū)以東約40km的正藍旗五七軍馬場附近。主要巖性為細砂巖和粉砂巖，上部夾灰?guī)r，產(chǎn)豐富的腕足及蜓化石。阿木山組與下伏地層呈不整合接觸。厚度大于519m。 （7）志留系上統(tǒng)僅在礦區(qū)以北約50km處的正鑲白旗大西廟附近小面積出露。主要巖性為青灰色灰?guī)r夾淺褐色頁巖，產(chǎn)豐富的珊瑚、腕足、苔蘚蟲和層孔蟲化石。厚度大于460m。（8）中元古界白云鄂博群白云鄂博群分布在太仆寺旗西北部至正藍旗西部，處于寶昌晚侏羅世火山斷陷盆地的北西部和北東部的周

5、邊半環(huán)形地帶。白云鄂博群的巖性頂部為石英二云片巖，局部含石榴石云母片巖；上部為二云石英片巖、黑云斜長片麻巖夾斜長角閃巖透鏡體；中部為二云石英片巖與變長石石英砂巖互層間夾一層巨厚層狀具交錯層理的石英巖狀砂巖；下部為粗晶大理巖夾含石墨鈣泥質(zhì)板巖、透輝透閃石巖；底部為含榴云母石英片巖、中厚層狀不等粒變長石石英砂巖。總厚度大于1750m。2.2 區(qū)域構造在區(qū)域構造上本礦區(qū)處在華北地臺北緣構造帶，華北地臺北緣可劃分為三個構造帶，從北往南為興蒙褶皺帶、內(nèi)蒙地軸、燕山臺褶帶（圖2-1、2-2、2-3）。華北板塊的北部邊界沿索倫山二連浩特賀根山一線，與西伯利亞板塊鄰接，興蒙褶皺帶處于華北板塊邊緣，受到長期頻繁

6、的構造運動的作用，具有活動帶的性質(zhì)。處在華北地臺北緣內(nèi)側的內(nèi)蒙地軸是夾于南北兩側構造活動帶之間相對穩(wěn)定的地帶，其北界是一條區(qū)域性大斷裂，即康保圍場斷裂，該斷裂以北分布震旦紀白云鄂博群，以南為太古代烏拉山群。圖2-1 本區(qū)在華北地臺北緣區(qū)域構造中的位置Fig.2-1 Northern margin of the North China platform structural 圖2-2 區(qū)域構造圖Fig.2-2 Regional structural map1-衛(wèi)片解譯及物探推測深斷裂； 2-背斜； 3-向斜； 4-中新生代裂陷或拗陷內(nèi)蒙地軸的南界以尚義赤城大斷裂與燕山臺褶帶鄰接，燕山臺褶帶在元古

7、代中晚期發(fā)生沉降，分布長城系地層，屬于陸內(nèi)裂陷帶的構造性質(zhì)。本區(qū)處于近東西向的溫都爾廟西拉木倫河深大斷裂和化德康保圍場赤峰深斷裂與北北東向大興安嶺主脊林西深斷裂三者所夾持的區(qū)域，屬于興蒙褶皺帶南帶的白云鄂博晚元古褶皺帶15- 23。圖2-3 華北地塊北緣中段地質(zhì)略圖Fig.2-3 Geological sketch map of the middle segment of the northern margin of the North China block1-西拉木倫斷裂；2-赤峰-開源斷裂；3-南溝門-五官營子斷裂；4-黑里河-宋三家斷裂；5-紅山-八里罕斷裂；6-錦山-美林斷裂；7-新

8、生界；8-中侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)；9-石炭系-二疊系；10-上石炭統(tǒng)；11-志留系-泥盆系；12-前寒武系；13-花崗巖；14-混合巖；15-基性-超基性巖2.2.1 斷裂斷裂構造以近東西向、北北東向為主，近東西向的斷裂有逆沖斷層和剪切斷裂帶兩種。沿剪切斷裂帶往往有硅化和礦化現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)以化德康保圍場赤峰深斷裂和溫都爾廟西拉木倫河大斷裂為主斷裂。（1）化德康保圍場赤峰深斷裂化德康保圍場赤峰深斷裂是一條近東西向的巖石圈斷裂，在內(nèi)蒙古境內(nèi)延伸720km，具有多期活動性質(zhì)。以它為界，南面是華北地臺，北面是內(nèi)蒙古中部古生代褶皺造山帶，控制著兩側不同的地質(zhì)發(fā)展史。（2）溫都爾廟西拉木倫河大斷裂溫都爾廟西拉木倫

9、河大斷裂是一條近東西向的超巖石圈斷裂?？傮w延伸1100km以上，影響寬度大于10km。斷裂北側為晚華力西褶皺帶，南側為加里東褶皺帶。南北兩側左行錯位距離達幾十km。沿斷裂帶有蛇綠巖分布，為板塊古俯沖帶，具有長期發(fā)展、多期活動性質(zhì)。（3）大興安嶺主脊林西深斷裂該斷裂是一條北北東向的巖石圈斷裂，形成于晚侏羅世，白堊紀繼續(xù)活動。該斷裂帶沿大興安嶺主峰及兩側分布，向南延入河北省境內(nèi)，與上黃旗烏龍溝深斷裂連為一體，延伸千余km。斷裂總體向東傾斜，傾角6080。沿斷裂帶形成巨大的大興安嶺盆嶺構造巖漿帶。上述三條深大斷裂對本找礦區(qū)的地質(zhì)構造和礦化活動有著深遠的影響。2.2.2 褶皺在礦區(qū)附近的范圍內(nèi)，以萬壽

10、灘九保地一線為界，以南的白云鄂博群的褶皺形態(tài)為近東西向的緊密褶皺，伴隨有平行地層走向的逆沖斷層。以北的白云鄂博群為北東向短軸背向斜，伴隨有近東西的剪切斷裂。2.3 巖漿巖區(qū)內(nèi)巖漿巖十分發(fā)育（圖2-4），出露面積占基巖出露總面積的4/5以上。其中分布最廣的是華力西晚期花崗巖、燕山早期花崗巖和加里東期基性巖。華力西晚期花崗巖屬殼源型復式花崗巖，規(guī)模大、期次多，多呈大的巖基狀產(chǎn)出，呈北東東向帶狀展布，帶長3060 km,帶寬1020 km；燕山早期花崗巖多呈巖株或巖枝侵入于華力西晚期花崗巖及圍巖中，具礦區(qū)最近的是頭支箭環(huán)形構造中央的花崗斑巖體。這里選取幾個距礦區(qū)較近、具有代表性巖體，其巖石化學成分見

11、表2-2，計算的C.I.P.W 標準礦物成分及重要指數(shù)見表2-3、2-4，從表中結果可知, 巖石富硅，SiO2平均含量達73.04%；堿含量較高，(K2O+Na2O)2.458.65，K2ONa2O；CaO、MgO含量普遍較低，鋁過飽和；里特曼指數(shù)4，分異指數(shù)DI接近或超過世界花崗巖平均值，說明本區(qū)花崗巖體分異程度好，演化比較徹底；這些巖石學特征說明該區(qū)花崗巖屬鈣堿性系列，是富硅、富堿、貧鈣的超酸性巖體，分異徹底，具有良好的成礦條件，有利于成礦物質(zhì)富集。 圖2-4區(qū)域巖漿巖分布簡圖Fig.2-4 Regional distribution of igneous rocks1侏羅紀火山巖J3 ；

12、2.燕山期花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長巖；3.海西期花崗巖表2-2 巖石化學成分表（%）Table2-2 Chemical composition of rock(%)侵入時代華力西晚期燕山早期巖體沙溝大紅山張朋營子姚五溝樣號001002003004005006SiO276.3173.5872.2476.669.7469.77TiO20.180.130.230.080.50.48Al2O312.3714.8213.0711.814.1313.81Fe2O32.061.443.261.871.821.91FeO1.311.5MnO0.070.070.130.130.050.18MgO0.130.1

13、30.440.0900.28CaO0.120.911.520.30.771.12Na2O3.553.73.83.84.662.91K2O5.254.754.54.555.375.95P2O50.030.030.130.030.090.12花崗巖化學成分數(shù)據(jù)來源于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告“康保幅 太仆寺旗幅”及“正藍旗幅”表2-3 CIPW計算數(shù)值特征表Table2-3 CIPW numerical calculation of characteristic參數(shù)樣號樣號001002003004005006鈣長石An0.44.345.361.31.814.87鈉長石Ab30.0531.4732.4332.

14、4340.0725.13正長石Or31.0428.2226.8327.1232.2535.88剛玉C0.72.020.150.85透輝石Di1.171.32紫蘇輝Hy1.251.052.281.390.132.25鈦鐵礦Il0.340.250.440.150.960.93磁鐵礦Mt1.360.922.071.212.32.35磷灰石Ap0.070.070.30.070.210.28合計100.0199.99100.0110010099.99表2-4 巖石化學指數(shù)表Table2-4 Rock chemical index table樣號巖 性里特曼指數(shù)分異指數(shù)DI固結指數(shù)SI賴特指數(shù)AR全堿A、

15、CNK001黑云二長花崗巖2.3265.841.25.771.054002二云花崗巖2.3359.871.313.321.15003黑云花崗閃長巖2.3555.953.723.640.941004黑云二長花崗巖2.0763.30.885.451.007005石英正長斑巖3.7353.215.120.95006花崗斑巖2.963.332.243.921.041世界花崗巖平均值2.1153.386.282.847.752.4變質(zhì)巖本區(qū)變質(zhì)巖的種類較多，從酸性到基性都有出露。根據(jù)1:20萬區(qū)測資料中對本區(qū)地層的描述，本區(qū)為一套淺變質(zhì)巖地層，由原巖砂泥質(zhì)巖及少量火山巖變質(zhì)而成，變質(zhì)程度達低綠片巖相，局

16、部因受到侵入巖接觸熱力變質(zhì)作用的疊加而變質(zhì)程度偏高。就礦區(qū)范圍而言，基性巖的主要變質(zhì)礦物為角閃石、斜長石，加之大量偉晶巖脈的侵入和混合巖的出現(xiàn)，我們認為本區(qū)屬于局部變質(zhì)程度偏高的地區(qū)，已達到角閃巖相。根據(jù)變質(zhì)巖礦物特征和組合特征，結合其它證據(jù)，可知本區(qū)變質(zhì)巖屬中壓型（0.40.8GPa），角閃巖相在600680形成。2.4.1 區(qū)域變質(zhì)巖(1)片巖類礦區(qū)內(nèi)出露最廣泛的區(qū)域變質(zhì)巖類型，包括白云石英片巖、絹云石英片巖、二云石英片巖、石榴白云石英片巖等，灰色，礦物含量為白云母1555%、黑云母515%，石英3070%，鐵鋁榴石020%，副礦物有磁鐵礦、石墨等。中到粗粒，片狀構造，鱗片變晶結構（圖2-

17、5,6,7,8）。 圖2-5（-）二云石英片巖 圖2-6（+）二云石英片巖 圖2-7（+）絹云石英片巖 圖2-8（-）石榴白云石英片巖(2)斜長角閃巖-角閃巖類廣泛分布于礦區(qū)范圍內(nèi)，多呈透鏡體產(chǎn)出，一般為中粗粒塊狀、片狀或片麻狀構造，結構形態(tài)多樣，包括條帶狀、斑雜狀、雪花狀等，有些保留輝長-輝綠巖假象。礦物相對含量變化很大，其中角閃石4590%、斜長石530%、石英535%、石榴子石025%，副礦物有磁鐵礦、鋯石、磷灰石、榍石等（圖2-9,10）。 圖2-9（+）細粒斜長角閃巖 圖2-10（+）粗粒斜長角閃巖部分保留輝長巖假象 (3)大理巖大理巖在礦區(qū)范圍內(nèi)有幾處出露，其中以沙子溝背斜翼部出露

18、面積最大，此處大理巖層理極發(fā)育，塊狀或條帶狀構造，與透輝-透閃石巖成互層產(chǎn)出，接觸帶成份有漸變趨勢，原巖為一套鈣質(zhì)泥沙質(zhì)板巖，局部保持了原巖特征。巖石呈淡灰色、灰藍色，主要礦物為方解石，半自形，中到粗粒，粒狀變晶結構，次要礦物為石英、白云母、石墨等（圖2-11,12,13,14）。 圖2-11 大理巖層理發(fā)育 圖2-12（+）粗粒大理巖 圖2-13 大理巖中的夾層 圖2-14（+）未變質(zhì)完全的鈣質(zhì)泥質(zhì)板巖2.4.2 混合巖礦區(qū)內(nèi)的部分區(qū)域變質(zhì)巖受到邊部巖體的侵入、交代等作用而發(fā)生混合巖化，基體多為云母片巖和角閃巖類，基本保持了原變質(zhì)巖的特征，脈體為花崗質(zhì)、偉晶質(zhì)、石英脈等?；旌蠋r化程度變化較大

19、，最常見的為條帶狀和眼球狀。2.4.3 熱接觸變質(zhì)巖(1)透輝-透閃石巖類在礦區(qū)南西方向與大理巖交互產(chǎn)出，按成分及結構不同可分為透輝石大理巖、透輝透閃石巖、條帶狀透輝透閃石巖、透輝石巖等，主要礦物為透輝石、透閃石、石英、斜長石、方解石等，細粒到中粒，粒狀變晶結構，塊狀或條帶狀構造，成分變化較大且顯示出不均一性（圖2-15）。(2)石英巖在礦區(qū)南部廣泛出露一種淺肉紅色巨厚層狀石英巖（圖2-16）。巖石主要由石英組成，粗粒和不等粒粒狀變晶結構，塊狀構造。局部保留變余水平層理和交錯層理，具濱海相特征，地貌上往往形成山梁，填圖時可作為標志層。在礦區(qū)中部見一石榴石英巖露頭，巖石呈粉紅色，主要由石英（55

20、70%）和石榴子石（3045%）組成，中粒粒狀變晶結構，塊狀構造，應為鈣質(zhì)泥沙質(zhì)原巖受到巖體或侵入體的熱接觸交代作用變質(zhì)而成。此巖性極為獨特，其他地點未見。 圖2-15（-）透輝石巖，由95%的透輝石組成 圖2-16（+）石英巖(3)矽卡巖在礦區(qū)有零散出露，如在姜家營子南華力西晚期或燕山早期花崗巖體與大理巖接觸帶發(fā)現(xiàn)的石榴子石透輝石矽卡巖和前車道溝西北小巖體與附近大理巖接觸帶上的符山石矽卡巖、石榴子石透輝石矽卡巖等，規(guī)模較小，但可作為隱伏鐵銅多金屬礦的找礦標志（圖2-17）。2.4.4 動力變質(zhì)巖在礦區(qū)南部發(fā)現(xiàn)多處小規(guī)模的糜棱巖化露頭，其原巖為花崗巖或砂巖類，受到應力作用而變質(zhì)。巖石呈淡灰色，

21、可見被拉長成細長透鏡狀的石英和長石顆粒作整齊的定向排列，使整個巖石顯示出條帶狀構造（圖2-18）。 圖2-17（+）矽卡巖中的符山石 圖2-18（+）糜棱巖，示碎裂的石英及透鏡體2.5 區(qū)域地球物理特征根據(jù)航磁異常和布伽重力異常處理并解譯的線性構造（圖2-5），基底線性構造（近東西向巨大的重力和磁力異常帶）、古生代和中-新生代疊加的線性構造北東向興安嶺-太行山巨型重力梯度帶斜穿本區(qū)。切割基底的線性構造主要有三組：東西向組、北東向組和北西向組，它們對礦化有不同的控制形式和強度：(1)東西向線性構造該線性構造控制著許多成礦帶或成礦區(qū)的展布方向，最典型的就是燕遼成礦帶總體方向呈EW向。(2)北東向線

22、性構造大多數(shù)中生代構造-巖漿帶及其控制的成礦帶均受NE向線性構造控制，例如大興安嶺南段成礦帶、滿洲里成礦帶等。(3)北西向線性構造許多礦田的展布因受該組構造控制而呈NW向。紅花溝金礦田最為明顯，其展布方向呈NW向，紅花溝、蓮花山、紫火欄子三個礦床幾乎等距排列在NW向構造線上。根據(jù)重磁場的綜合推斷解釋，“華北地塊北緣”的基底主要有三種類型24- 25，即太古宙基底隆起區(qū)、太古宙基底深坳陷區(qū)和元古宙覆蓋下隱伏太古宙基底分布區(qū)（圖2-19），它們對成礦的控制作用如下：(1)太古宙基底隆起區(qū) 主要包括遼北-吉南太古宙花崗巖-綠巖地體、遼東太古宙花崗巖-片麻巖地體、冀東-綠巖型金礦床、韌性剪切蝕變帶型金

23、礦以及一部分熱液脈狀銅礦。(2)太古宙基底深坳陷區(qū)主要包括遼東-吉南早元古代裂谷、陰山早元古代陸源海槽和白云鄂博中晚元古代陸源海槽等。這些地區(qū)控制了噴氣沉積礦床、綠巖型金礦床以及鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖型銅鎳硫化物礦床等。(3)元古宙覆蓋下隱伏太古宙基底主要包括燕遼中元古代裂陷槽等構造單元，其上一般又疊加了中生代-巖漿旋回。在此構造單元內(nèi)往往形成眾多矽卡巖型、斑巖型和熱液脈型礦床等。圖2-19 華北陸塊北緣及鄰區(qū)線性構造解釋Fig.2-19 The interpretation of linear structures in the north margin of North China landm

24、ass and its adjacent areas(a) 航磁陰影圖解釋（東部，據(jù)1:20萬，化極上延1km；西部1:100萬，北極；正北方高度30度） （b） 布伽重力陰影圖解釋（據(jù)1:100萬，正北方高度30度） 1主線性構造； 2原級線性構造 圖2-20 重磁場綜合推斷“北緣”基底類型分布圖Fig.2-20The interpretation of linear structures on the northern margin of the North China landmass and in its adjacent areas1太古宙基底深拗陷區(qū)；2元古宙覆蓋下隱伏太古宙基底分

25、布區(qū)；3太古宙基底隆起區(qū)； 4地臺北界；5內(nèi)蒙地軸南界； 2.6 區(qū)域遙感影像特征華北地塊北緣在中國衛(wèi)星影像圖上，成不規(guī)則的東西向帶狀顯現(xiàn)于中國大陸的北部，遙感影像以線、環(huán)、塊、條形圖案為主，其中東西向線性構造發(fā)育，北東向、北西西向構造突出26- 28。在TM影像圖上，溫都爾廟多倫斷裂大致呈一微弧狀線，略向北凸影像特征為南北地貌上平直的分界線，且是一條色彩分界線，本身為一寬20-30km的平行細線紋帶，內(nèi)中有很多小湖泡呈近東西向線性排列，說明其為一條寬大的擠壓破碎帶。沿西拉木倫河斷裂典型的影像特征是延長很遠的直線型河谷，為明顯的淺色調(diào)異常帶，多條支流與西拉木倫河形成大角度相交的拐點，其中部南側

26、具平行的細線紋，反映曾經(jīng)歷過強烈的擠壓。張北多倫斷裂帶的南段和北段在遙感圖像上表現(xiàn)為河流直線段，中段有時表現(xiàn)為陡崖微地貌呈直線展布、河流匯合點、拐點直線狀分布等特點。環(huán)形影像是地表和地下一定深度的地貌、地質(zhì)特征的影像反映，環(huán)形成橢圓形像、具清晰而圓滑的邊界、邊界內(nèi)外色調(diào)有明顯差別是環(huán)形構造的主要判別標志。按環(huán)形影像構造在平面上的形態(tài)及排列組合，可劃分出單環(huán)、母子環(huán)、群環(huán)等三類。在本區(qū)，環(huán)形構造比較發(fā)育，可劃分出20余個環(huán)形構造群，它們大都沿線性構造帶分區(qū)集中分布，或分布于線性影像的交匯處，與成礦關系密切。結合本區(qū)環(huán)形構造，按其成因可分為如下幾類：（1）與沉積盆地有關的環(huán)形構造，在內(nèi)蒙東部的一些中生代火山盆地分布區(qū)極為常見，一般其規(guī)模較大，區(qū)域范圍常呈一定方向，斷續(xù)分布，其典型代表是內(nèi)蒙中部的多倫環(huán)形構造，直徑達60余km，由環(huán)狀水系所圈閉，遙感圖像呈黃色，表面較均勻，內(nèi)部被后期斷裂構造所切割，環(huán)形構造核心偏北，該構造由泥盆、石炭系構成。（2）花崗質(zhì)巖漿侵入形成的環(huán)形構造，呈橢圓形，長軸近東西向，有多層水系，中部明顯色調(diào)淺，如臥龍泉環(huán)形構造