内蒙区域地层

1、2 区域地质背景2 区域地质背景2.1 区域地层研究区域出露的地层有中元古代白云鄂博群、上志留统地层、上石炭统阿木山组、下二叠统三面井组和额里图组、上侏罗统张家口组、下白垩统巴彦花组、第三系上新统和第四系。现将地层系统列于表2-1，并按照由新到老的顺序分述于后。 表2-1 区域地层表Table 2-1 Regional stratigraphic chart界系统地层名称代号地层厚度（m）接触关系新生界第四系中下更新统Qp2-p115与上新统平行不整合接触全新统Qh10新近系上新统150不整合接触中生界白垩系下统巴彦花组K1bn220侏罗系上统张家口组2217不整合接触古生界二叠系下统三面井组

2、额里图组P1sP1e1846不整合接触石炭系上统阿木山组C2519不整合接触志留系上统460不整合接触元古界中元古代白云鄂博群Zby1750（1）第四系中下更新统：主要为灰白色砂砾层及浅黄绿色细砂层，厚度15m左右。上界被全新统覆盖，下界与上新统平行不整合接触，在地貌上形成高平台。全新统:沉积类型分为冲积、风积、湖积、冲洪积、残坡积五种成因类型。主要为砂砾层、砂层、淤泥层、含砾细砂层等。厚度常在数米至10余米,闪电河的冲积层最厚可达150m左右。（2）新近系上新统分布于大面积的低洼地，仅在冲沟和井下才能见到露头。岩性主要为砖红色含钙质结核的泥岩及粘土岩，可见古脊椎动物化石。与下伏巴彦花组不整合

3、接触， 厚度小于150m。（3）白垩系下统巴彦花组地表未见出露，据钻探资料，在闪电河断陷和哈毕嘎凹陷的深部均有此地层。上段主要为粉砂岩夹七个煤组，含植物、叶肢蚧和鱼类化石。下段主要为砂砾岩、页岩夹三个煤组，厚度大于220m，与张家口组呈不整合接触。（4）侏罗系上统张家口组分布于宝昌火山断陷盆地及其它大小不等的盆地中。下部主要为流纹岩、粗面岩及凝灰角砾岩，中部主要为玄武岩和粗安岩。上部主要为流纹岩、珍珠岩及凝灰岩、凝灰角砾岩。与下伏地层呈不整合接触，厚度大于2217m。 （5）二叠系下统三面井组和额里图组出露于矿区以北约10km的额里图牧场附近，岩性主要为不等粒岩屑砂岩、含砾中粗粒砂岩夹灰岩透镜

4、体、岩屑晶屑凝灰岩及粉砂质凝灰岩等，含蜓类、珊瑚、腕足、双壳类及植物化石。厚度大于1846m。 （6）石炭系上统阿木山组出露在矿区以北约50km的正镶白旗大西庙附近及矿区以东约40km的正蓝旗五七军马场附近。主要岩性为细砂岩和粉砂岩，上部夹灰岩，产丰富的腕足及蜓化石。阿木山组与下伏地层呈不整合接触。厚度大于519m。 （7）志留系上统仅在矿区以北约50km处的正镶白旗大西庙附近小面积出露。主要岩性为青灰色灰岩夹浅褐色页岩，产丰富的珊瑚、腕足、苔藓虫和层孔虫化石。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蓝旗西部，处于宝昌晚侏罗世火山断陷盆地的北西部和北东部的周

5、边半环形地带。白云鄂博群的岩性顶部为石英二云片岩，局部含石榴石云母片岩；上部为二云石英片岩、黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩透镜体；中部为二云石英片岩与变长石石英砂岩互层间夹一层巨厚层状具交错层理的石英岩状砂岩；下部为粗晶大理岩夹含石墨钙泥质板岩、透辉透闪石岩；底部为含榴云母石英片岩、中厚层状不等粒变长石石英砂岩。总厚度大于1750m。2.2 区域构造在区域构造上本矿区处在华北地台北缘构造带，华北地台北缘可划分为三个构造带，从北往南为兴蒙褶皱带、内蒙地轴、燕山台褶带（图2-1、2-2、2-3）。华北板块的北部边界沿索伦山二连浩特贺根山一线，与西伯利亚板块邻接，兴蒙褶皱带处于华北板块边缘，受到长期频繁

6、的构造运动的作用，具有活动带的性质。处在华北地台北缘内侧的内蒙地轴是夹于南北两侧构造活动带之间相对稳定的地带，其北界是一条区域性大断裂，即康保围场断裂，该断裂以北分布震旦纪白云鄂博群，以南为太古代乌拉山群。图2-1 本区在华北地台北缘区域构造中的位置Fig.2-1 Northern margin of the North China platform structural 图2-2 区域构造图Fig.2-2 Regional structural map1-卫片解译及物探推测深断裂； 2-背斜； 3-向斜； 4-中新生代裂陷或拗陷内蒙地轴的南界以尚义赤城大断裂与燕山台褶带邻接，燕山台褶带在元古

7、代中晚期发生沉降，分布长城系地层，属于陆内裂陷带的构造性质。本区处于近东西向的温都尔庙西拉木伦河深大断裂和化德康保围场赤峰深断裂与北北东向大兴安岭主脊林西深断裂三者所夹持的区域，属于兴蒙褶皱带南带的白云鄂博晚元古褶皱带15- 23。图2-3 华北地块北缘中段地质略图Fig.2-3 Geological sketch map of the middle segment of the northern margin of the North China block1-西拉木伦断裂；2-赤峰-开源断裂；3-南沟门-五官营子断裂；4-黑里河-宋三家断裂；5-红山-八里罕断裂；6-锦山-美林断裂；7-新

8、生界；8-中侏罗统-下白垩统；9-石炭系-二叠系；10-上石炭统；11-志留系-泥盆系；12-前寒武系；13-花岗岩；14-混合岩；15-基性-超基性岩2.2.1 断裂断裂构造以近东西向、北北东向为主，近东西向的断裂有逆冲断层和剪切断裂带两种。沿剪切断裂带往往有硅化和矿化现象，区内以化德康保围场赤峰深断裂和温都尔庙西拉木伦河大断裂为主断裂。（1）化德康保围场赤峰深断裂化德康保围场赤峰深断裂是一条近东西向的岩石圈断裂，在内蒙古境内延伸720km，具有多期活动性质。以它为界，南面是华北地台，北面是内蒙古中部古生代褶皱造山带，控制着两侧不同的地质发展史。（2）温都尔庙西拉木伦河大断裂温都尔庙西拉木伦

9、河大断裂是一条近东西向的超岩石圈断裂。总体延伸1100km以上，影响宽度大于10km。断裂北侧为晚华力西褶皱带，南侧为加里东褶皱带。南北两侧左行错位距离达几十km。沿断裂带有蛇绿岩分布，为板块古俯冲带，具有长期发展、多期活动性质。（3）大兴安岭主脊林西深断裂该断裂是一条北北东向的岩石圈断裂，形成于晚侏罗世，白垩纪继续活动。该断裂带沿大兴安岭主峰及两侧分布，向南延入河北省境内，与上黄旗乌龙沟深断裂连为一体，延伸千余km。断裂总体向东倾斜，倾角6080。沿断裂带形成巨大的大兴安岭盆岭构造岩浆带。上述三条深大断裂对本找矿区的地质构造和矿化活动有着深远的影响。2.2.2 褶皱在矿区附近的范围内，以万寿

10、滩九保地一线为界，以南的白云鄂博群的褶皱形态为近东西向的紧密褶皱，伴随有平行地层走向的逆冲断层。以北的白云鄂博群为北东向短轴背向斜，伴随有近东西的剪切断裂。2.3 岩浆岩区内岩浆岩十分发育（图2-4），出露面积占基岩出露总面积的4/5以上。其中分布最广的是华力西晚期花岗岩、燕山早期花岗岩和加里东期基性岩。华力西晚期花岗岩属壳源型复式花岗岩，规模大、期次多，多呈大的岩基状产出，呈北东东向带状展布，带长3060 km,带宽1020 km；燕山早期花岗岩多呈岩株或岩枝侵入于华力西晚期花岗岩及围岩中，具矿区最近的是头支箭环形构造中央的花岗斑岩体。这里选取几个距矿区较近、具有代表性岩体，其岩石化学成分见

11、表2-2，计算的C.I.P.W 标准矿物成分及重要指数见表2-3、2-4，从表中结果可知, 岩石富硅，SiO2平均含量达73.04%；碱含量较高，(K2O+Na2O)2.458.65，K2ONa2O；CaO、MgO含量普遍较低，铝过饱和；里特曼指数4，分异指数DI接近或超过世界花岗岩平均值，说明本区花岗岩体分异程度好，演化比较彻底；这些岩石学特征说明该区花岗岩属钙碱性系列，是富硅、富碱、贫钙的超酸性岩体，分异彻底，具有良好的成矿条件，有利于成矿物质富集。 图2-4区域岩浆岩分布简图Fig.2-4 Regional distribution of igneous rocks1侏罗纪火山岩J3 ；

12、2.燕山期花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩；3.海西期花岗岩表2-2 岩石化学成分表（%）Table2-2 Chemical composition of rock(%)侵入时代华力西晚期燕山早期岩体沙沟大红山张朋营子姚五沟样号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花岗岩化学成分数据来源于区域地质调查报告“康保幅 太仆寺旗幅”及“正蓝旗幅”表2-3 CIPW计算数值特征表Table2-3 CIPW numerical calculation of characteristic参数样号样号001002003004005006钙长石An0.44.345.361.31.814.87钠长石Ab30.0531.4732.4332.

14、4340.0725.13正长石Or31.0428.2226.8327.1232.2535.88刚玉C0.72.020.150.85透辉石Di1.171.32紫苏辉Hy1.251.052.281.390.132.25钛铁矿Il0.340.250.440.150.960.93磁铁矿Mt1.360.922.071.212.32.35磷灰石Ap0.070.070.30.070.210.28合计100.0199.99100.0110010099.99表2-4 岩石化学指数表Table2-4 Rock chemical index table样号岩 性里特曼指数分异指数DI固结指数SI赖特指数AR全碱A、

15、CNK001黑云二长花岗岩2.3265.841.25.771.054002二云花岗岩2.3359.871.313.321.15003黑云花岗闪长岩2.3555.953.723.640.941004黑云二长花岗岩2.0763.30.885.451.007005石英正长斑岩3.7353.215.120.95006花岗斑岩2.963.332.243.921.041世界花岗岩平均值2.1153.386.282.847.752.4变质岩本区变质岩的种类较多，从酸性到基性都有出露。根据1:20万区测资料中对本区地层的描述，本区为一套浅变质岩地层，由原岩砂泥质岩及少量火山岩变质而成，变质程度达低绿片岩相，局

16、部因受到侵入岩接触热力变质作用的叠加而变质程度偏高。就矿区范围而言，基性岩的主要变质矿物为角闪石、斜长石，加之大量伟晶岩脉的侵入和混合岩的出现，我们认为本区属于局部变质程度偏高的地区，已达到角闪岩相。根据变质岩矿物特征和组合特征，结合其它证据，可知本区变质岩属中压型（0.40.8GPa），角闪岩相在600680形成。2.4.1 区域变质岩(1)片岩类矿区内出露最广泛的区域变质岩类型，包括白云石英片岩、绢云石英片岩、二云石英片岩、石榴白云石英片岩等，灰色，矿物含量为白云母1555%、黑云母515%，石英3070%，铁铝榴石020%，副矿物有磁铁矿、石墨等。中到粗粒，片状构造，鳞片变晶结构（图2-

17、5,6,7,8）。 图2-5（-）二云石英片岩 图2-6（+）二云石英片岩 图2-7（+）绢云石英片岩 图2-8（-）石榴白云石英片岩(2)斜长角闪岩-角闪岩类广泛分布于矿区范围内，多呈透镜体产出，一般为中粗粒块状、片状或片麻状构造，结构形态多样，包括条带状、斑杂状、雪花状等，有些保留辉长-辉绿岩假象。矿物相对含量变化很大，其中角闪石4590%、斜长石530%、石英535%、石榴子石025%，副矿物有磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石等（图2-9,10）。 图2-9（+）细粒斜长角闪岩 图2-10（+）粗粒斜长角闪岩部分保留辉长岩假象 (3)大理岩大理岩在矿区范围内有几处出露，其中以沙子沟背斜翼部出露

18、面积最大，此处大理岩层理极发育，块状或条带状构造，与透辉-透闪石岩成互层产出，接触带成份有渐变趋势，原岩为一套钙质泥沙质板岩，局部保持了原岩特征。岩石呈淡灰色、灰蓝色，主要矿物为方解石，半自形，中到粗粒，粒状变晶结构，次要矿物为石英、白云母、石墨等（图2-11,12,13,14）。 图2-11 大理岩层理发育 图2-12（+）粗粒大理岩 图2-13 大理岩中的夹层 图2-14（+）未变质完全的钙质泥质板岩2.4.2 混合岩矿区内的部分区域变质岩受到边部岩体的侵入、交代等作用而发生混合岩化，基体多为云母片岩和角闪岩类，基本保持了原变质岩的特征，脉体为花岗质、伟晶质、石英脉等。混合岩化程度变化较大

19、，最常见的为条带状和眼球状。2.4.3 热接触变质岩(1)透辉-透闪石岩类在矿区南西方向与大理岩交互产出，按成分及结构不同可分为透辉石大理岩、透辉透闪石岩、条带状透辉透闪石岩、透辉石岩等，主要矿物为透辉石、透闪石、石英、斜长石、方解石等，细粒到中粒，粒状变晶结构，块状或条带状构造，成分变化较大且显示出不均一性（图2-15）。(2)石英岩在矿区南部广泛出露一种浅肉红色巨厚层状石英岩（图2-16）。岩石主要由石英组成，粗粒和不等粒粒状变晶结构，块状构造。局部保留变余水平层理和交错层理，具滨海相特征，地貌上往往形成山梁，填图时可作为标志层。在矿区中部见一石榴石英岩露头，岩石呈粉红色，主要由石英（55

20、70%）和石榴子石（3045%）组成，中粒粒状变晶结构，块状构造，应为钙质泥沙质原岩受到岩体或侵入体的热接触交代作用变质而成。此岩性极为独特，其他地点未见。 图2-15（-）透辉石岩，由95%的透辉石组成 图2-16（+）石英岩(3)矽卡岩在矿区有零散出露，如在姜家营子南华力西晚期或燕山早期花岗岩体与大理岩接触带发现的石榴子石透辉石矽卡岩和前车道沟西北小岩体与附近大理岩接触带上的符山石矽卡岩、石榴子石透辉石矽卡岩等，规模较小，但可作为隐伏铁铜多金属矿的找矿标志（图2-17）。2.4.4 动力变质岩在矿区南部发现多处小规模的糜棱岩化露头，其原岩为花岗岩或砂岩类，受到应力作用而变质。岩石呈淡灰色，

21、可见被拉长成细长透镜状的石英和长石颗粒作整齐的定向排列，使整个岩石显示出条带状构造（图2-18）。 图2-17（+）矽卡岩中的符山石 图2-18（+）糜棱岩，示碎裂的石英及透镜体2.5 区域地球物理特征根据航磁异常和布伽重力异常处理并解译的线性构造（图2-5），基底线性构造（近东西向巨大的重力和磁力异常带）、古生代和中-新生代叠加的线性构造北东向兴安岭-太行山巨型重力梯度带斜穿本区。切割基底的线性构造主要有三组：东西向组、北东向组和北西向组，它们对矿化有不同的控制形式和强度：(1)东西向线性构造该线性构造控制着许多成矿带或成矿区的展布方向，最典型的就是燕辽成矿带总体方向呈EW向。(2)北东向线

22、性构造大多数中生代构造-岩浆带及其控制的成矿带均受NE向线性构造控制，例如大兴安岭南段成矿带、满洲里成矿带等。(3)北西向线性构造许多矿田的展布因受该组构造控制而呈NW向。红花沟金矿田最为明显，其展布方向呈NW向，红花沟、莲花山、紫火栏子三个矿床几乎等距排列在NW向构造线上。根据重磁场的综合推断解释，“华北地块北缘”的基底主要有三种类型24- 25，即太古宙基底隆起区、太古宙基底深坳陷区和元古宙覆盖下隐伏太古宙基底分布区（图2-19），它们对成矿的控制作用如下：(1)太古宙基底隆起区 主要包括辽北-吉南太古宙花岗岩-绿岩地体、辽东太古宙花岗岩-片麻岩地体、冀东-绿岩型金矿床、韧性剪切蚀变带型金

23、矿以及一部分热液脉状铜矿。(2)太古宙基底深坳陷区主要包括辽东-吉南早元古代裂谷、阴山早元古代陆源海槽和白云鄂博中晚元古代陆源海槽等。这些地区控制了喷气沉积矿床、绿岩型金矿床以及镁铁质-超镁铁质岩型铜镍硫化物矿床等。(3)元古宙覆盖下隐伏太古宙基底主要包括燕辽中元古代裂陷槽等构造单元，其上一般又叠加了中生代-岩浆旋回。在此构造单元内往往形成众多矽卡岩型、斑岩型和热液脉型矿床等。图2-19 华北陆块北缘及邻区线性构造解释Fig.2-19 The interpretation of linear structures in the north margin of North China landm

24、ass and its adjacent areas(a) 航磁阴影图解释（东部，据1:20万，化极上延1km；西部1:100万，北极；正北方高度30度） （b） 布伽重力阴影图解释（据1:100万，正北方高度30度） 1主线性构造； 2原级线性构造 图2-20 重磁场综合推断“北缘”基底类型分布图Fig.2-20The interpretation of linear structures on the northern margin of the North China landmass and in its adjacent areas1太古宙基底深拗陷区；2元古宙覆盖下隐伏太古宙基底分

25、布区；3太古宙基底隆起区； 4地台北界；5内蒙地轴南界； 2.6 区域遥感影像特征华北地块北缘在中国卫星影像图上，成不规则的东西向带状显现于中国大陆的北部，遥感影像以线、环、块、条形图案为主，其中东西向线性构造发育，北东向、北西西向构造突出26- 28。在TM影像图上，温都尔庙多伦断裂大致呈一微弧状线，略向北凸影像特征为南北地貌上平直的分界线，且是一条色彩分界线，本身为一宽20-30km的平行细线纹带，内中有很多小湖泡呈近东西向线性排列，说明其为一条宽大的挤压破碎带。沿西拉木伦河断裂典型的影像特征是延长很远的直线型河谷，为明显的浅色调异常带，多条支流与西拉木伦河形成大角度相交的拐点，其中部南侧

26、具平行的细线纹，反映曾经历过强烈的挤压。张北多伦断裂带的南段和北段在遥感图像上表现为河流直线段，中段有时表现为陡崖微地貌呈直线展布、河流汇合点、拐点直线状分布等特点。环形影像是地表和地下一定深度的地貌、地质特征的影像反映，环形成椭圆形像、具清晰而圆滑的边界、边界内外色调有明显差别是环形构造的主要判别标志。按环形影像构造在平面上的形态及排列组合，可划分出单环、母子环、群环等三类。在本区，环形构造比较发育，可划分出20余个环形构造群，它们大都沿线性构造带分区集中分布，或分布于线性影像的交汇处，与成矿关系密切。结合本区环形构造，按其成因可分为如下几类：（1）与沉积盆地有关的环形构造，在内蒙东部的一些中生代火山盆地分布区极为常见，一般其规模较大，区域范围常呈一定方向，断续分布，其典型代表是内蒙中部的多伦环形构造，直径达60余km，由环状水系所圈闭，遥感图像呈黄色，表面较均匀，内部被后期断裂构造所切割，环形构造核心偏北，该构造由泥盆、石炭系构成。（2）花岗质岩浆侵入形成的环形构造，呈椭圆形，长轴近东西向，有多层水系，中部明显色调浅，如卧龙泉环形构造