西拉木倫深斷裂的區域構造意義

摘要：西拉木倫深斷裂在內蒙古自治區東部是石炭系、二疊系地層的分區界線，斷續出露蛇綠巖帶，是一個更深層的斷裂帶，代表華北板塊內部在二疊紀經歷了拉張—小洋盆的形成——小洋盆最后封閉的發展演化史。

關鍵詞：西拉木倫深斷裂 蛇綠巖帶 地球物理

該深斷裂大致沿西拉木倫河呈近東西向展布，長340km，寬50km，在地表顯示為西段南傾為主。傾角55°—65°，東段北傾為主、傾角56°—85°，控制并右行切錯經棚燕山早期花崗巖體，形成寬數km破碎帶和糜棱巖帶。斷裂兩側構造線方向迥異，北側為NE一NNE向，南側為近EW向；重力異常和航磁異常等值線也由斷裂北側NE一NNE向、至斷裂發生東西向扭折，且重力異常呈東西向重力梯級帶，航磁呈EW向低值正異常帶。該斷裂帶還控制新生代開魯盆地、渾普達克沙地和新生代玄武巖。

1. 是內蒙古自治區東部重要的地層分區界線

1.1 西拉木倫深斷裂南側地層層序：

1.1.1 鐵營子組（P2t）主要分布于克什克騰旗鐵營子及其以南一帶。巖性為灰紫色砂礫巖、砂巖、灰綠色凝灰質砂巖、粉砂巖，底部為礫巖或巨礫巖，不整合在于家北溝組和早二疊世花崗巖之上。含植物化石Cordaites-Alethopteria組合帶，為一套濱湖環境的碎屑巖組合[1]。

1.1.2 于家北溝組：（P1y）分布于正鑲白旗～翁牛特旗一帶巖性為砂巖、砂礫巖、礫巖、粉砂巖夾板巖和火山碎屑巖組合，其上被鐵營子組不整合覆蓋。早二疊世南部總體體現了特提斯暖水動物群和華夏植物群的特點，局部也可見有冷水型動物群的混入。但總的特點與北部區不同。為一套濱淺海相巖石組合，

1.1.3 額里圖組（P1e）分布于鑲黃旗～多倫一帶，在克什克騰旗南及翁牛特旗亦有分布，其中下部為灰色含礫長石砂巖、不等粒砂巖、細砂巖夾粉砂質頁巖及凝灰巖，上部為凝灰角礫巖、凝灰巖、安山巖。到克什克騰旗和翁牛特旗一帶火山巖增多。其上與于家北溝組整合接觸。為一套陸相火山巖及碎屑巖組合。

1.1.4 三面井組（P1s）分布于白乃廟～鑲黃旗～多倫一帶，赤峰一帶亦有零星出露。為一套含礫不等粒雜砂巖、長石細砂巖、粉砂質板巖等碎屑巖組合，下部發育生物碎屑灰巖。下部不整合于石炭系或老巖體之上，其上與額里圖組整合接觸。淺海～濱海相巖石組合，

1.1.5 石咀子組分布于翁牛特旗白家店、敖漢旗楊家杖子等地。分布同白家店組，為一套海相細砂巖、粉砂巖、砂質頁巖夾薄層灰巖的巖石組合。其與白家店組為指狀交錯相變關系，與上覆酒局子組整合接觸。為瀉湖～潮坪環境，白家店組構成其中的碳酸鹽臺地

1.1.6 白家店組（Cbj）分布于翁牛特旗白家店、敖漢旗楊家杖子等地。為整合于朝吐溝組之上，被石咀子組超覆的一套碳酸鹽巖系，即以各種灰巖為主夾砂巖及板巖。

1.1.7 朝吐溝組（Cc）分布于敖漢旗朝吐溝、赤峰市七大分子及奈曼旗木匠溝等地由變質玄武巖、玄武安山巖、中酸性熔巖、各類凝灰巖夾絹英片巖及少量石英巖組成，局部夾結晶灰巖，無化石。該組不整合于西別河組之上，其上與白家店組整合接觸。為海相火山—復理石建造。

1.2 西拉木倫深斷裂北側地層層序：

林西組（P2l）廣泛分布于北部區，為一套湖相、瀉湖相黑灰色砂板巖組合，含淡水動物及植物化石，與哲斯組不整合接觸。為湖相、瀉湖相

1.2.1 哲斯組(含包特格組)P1z為一套濱淺海相雜砂巖、砂巖、板巖夾生物碎屑灰巖的巖石組合，底部為礫巖，不整合于大石寨組之上。含豐富的珊瑚、腕足類及頭足類、腹足類、苔蘚蟲等化石。

1.2.2 大石寨組（P1d）在區內分布較廣泛，為位于哲斯組和壽山溝組之間的一套海相中酸性火山巖建造，即蝕變安山巖、各類凝灰巖夾黑色板巖及凝灰質砂巖。島弧巖系

1.2.3 壽山溝組（P1S）分布于巴林左旗一帶，原稱青鳳山組。為灰色變質長石雜砂巖、細砂巖、粉砂巖夾板巖組合，屬濱淺海相碎屑巖建造。

1.2.4 阿木山組（C2a）分布與本巴圖組大致相當。巖石組合為生物灰巖、白云質灰巖、角礫狀灰巖夾鈣質砂巖、粉砂巖等。含豐富的海相動物化石。在區內分布較廣泛，為淺海相—生物礁相

2. 西拉木倫深斷裂中的增生雜巖和蛇綠混雜巖

該斷裂帶曾是加里東期板塊俯沖帶，其北側有Pt1寶音圖群中—深變質巖，沿斷裂帶有O—S系增生雜巖和蛇綠混雜巖。

近兩年，在雙井地區任家營子幅開展1∶5萬區調 ，發現蛇綠巖組合的巖石有:純橄欖巖、方輝橄欖巖、輝石巖、輝長巖、輝綠巖、蝕變玄武巖及硅質巖。橄欖巖已強烈蛇紋石化，有的地段可發育豆莢狀鉻鐵礦；蝕變玄武巖最為發育，其余巖石多與此伴生。

蛇綠巖——洋殼“殘片”呈長條狀、透鏡狀零星分布于上志留統杏樹洼組(S3x)中，二者均呈斷層接觸。在與蝕變玄武巖伴生的灰綠色硅質巖中發現了晚古生代放射蟲，經中國科學院南京古生物研究所王玉凈研究員鑒定有:Latantifistullids，Hegleriasp.代為石炭—二疊紀。在蝕變玄武巖中采取同位素樣品做鋯石U-Pb一致線年齡為344.6Ma(地礦部沈陽地質礦產研究所測試)，為早石炭世。因此可以確認杏樹洼一帶洋殼“殘片”—蛇綠巖形成于石炭紀[2]。

3. 西拉木倫深斷裂地球物理特征

誠如滿都—包頭地學斷面揭示的那樣，該斷裂在阿拉坦合力—敖漢旗地學斷面上，早先南傾的加里東期板塊俯沖帶已“隱伏”于深部，現表現為北傾的沖斷帶。該斷裂位于翁牛特幔隆（地殼厚33—35km）與林西幔坳（地殼厚38km）間的幔坡上，兩側下，中地殼結構迥異：南側下地殼厚度較大、地震縱波速度（Vp）較小，中地殼厚約11km、Vp較小（6.2—6.3kim/s）、且為單層結構；北側下地殼厚度較小、Vp較大，中地殼厚度和Vp均較大、且以6.3km/s速度界面分兩亞層；兩亞層皆有高導層，可能代表析離滑移面，特別是下亞層（26—31km）之高導低速層之滑移面很可能是地殼部分熔融處；該滑移面向上延伸，產狀變陡，成為鏟式斷層。正是這一北傾的鏟式滑移斷層控制了該斷裂帶北側的林西—天山CuSnAg（PbZn）成礦亞帶及其巖漿源區。還應提及的是，該斷裂帶還是一個更深層的斷裂帶，軟流圈頂面深度由153km突變為斷裂帶北側的93km。這可能就是區域性北北東向重力異常等值線和大興安嶺重力梯度帶何以至此發生東西向扭折的深部原因[3]。

由此，我們取得如下3點認識：

（1）西拉木倫河北部(包括杏樹洼、五道石門等地)蛇綠巖帶，根據放射蟲化石和與其伴生的牙形類Mesogondolellasp.確定其形成時代為中二疊世，以中晚期可能性最大，這個時間也是古生代時小洋盆最后封閉形成縫合線的時間，這條蛇綠巖帶應屬于海西期板塊構造活動的產物[4]。

（2）保存在一個大陸地殼中的蛇綠巖代表著古老洋殼的殘片，最年輕的蛇綠巖所占據的地區一般被認為是兩個古老板塊之間碰撞帶的位置。

（3）西拉木倫深斷裂控制著石炭系—二疊系分布，向東西兩端延伸不遠，于北側大石寨組島弧帶的延伸相平行，所有證據表明，西拉木倫古洋盆是在二疊紀形成的，是一個局限海盆，不是中朝板塊與西伯利亞板塊的界線，而記錄了華北板塊內部晚古生代發生了拉張—小洋盆的形成—小洋盆最后封閉的發展演化史。

參考文獻

[1] 內蒙古自治區地質礦局，1991，內蒙古自治區區域地質志。

[2] 樊志勇，內蒙古西拉木倫河北岸杏樹洼一帶石炭紀洋殼“殘片”的發現及其構造意義，區調新知，1996

[3] 劉偉，劉國興，韓江濤關于西拉木倫河斷裂東延走向的研究，吉林大學地球探測科學與技術學院，長春130026

[4] 王玉凈(中國科學院南京地質古生物研究所，南京210008)樊志勇內蒙古西拉木倫河北部蛇綠巖帶中二疊紀放射蟲的發現及其地質意義