內(nèi)蒙涼城縣北部構(gòu)造變形特征及其發(fā)展史研究

王 耀

（安徽省地質(zhì)調(diào)查院（安徽省地質(zhì)科學(xué)研究所），安徽 合肥 230001）

0 序言

涼城縣屬烏蘭察布市管轄，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，大地構(gòu)造屬中亞造山帶的一部分，成礦專(zhuān)屬劃分為旗下?tīng)I(yíng)—土貴烏拉成礦帶，是重要的有色金屬、稀有金屬找礦靶區(qū)［1］。研究區(qū)構(gòu)造組合復(fù)雜多樣，通過(guò)區(qū)域構(gòu)造形跡的研究，了解構(gòu)造發(fā)展演化過(guò)程，對(duì)該區(qū)域礦床成因及演化具有指導(dǎo)意義。

圖1 調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造位置圖

1 構(gòu)造層

區(qū)內(nèi)自太古代以來(lái)，經(jīng)歷多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成不同的大陸地殼結(jié)構(gòu)［2］，依據(jù)區(qū)內(nèi)地層出露情況，查區(qū)可劃分三種類(lèi)型的構(gòu)造層：基底構(gòu)造層、燕山構(gòu)造層和喜馬拉雅構(gòu)造層。

基底構(gòu)造層：由中太古代集寧巖群黃土窯巖組和花山巖組組成，為高溫—高壓區(qū)域變質(zhì)巖組合，黃土窯巖組巖石類(lèi)型為榴石黑云斜長(zhǎng)片麻巖、榴石淺粒巖，原巖恢復(fù)為一套淺海相黏土質(zhì)?半黏土質(zhì)海相復(fù)理石建造的巖石；花山巖組以類(lèi)大理巖、蛇紋石化大理巖為主，為一套海相碳酸鹽沉積建造。

燕山構(gòu)造層：由早白堊世白女羊盤(pán)組火山巖組成，主要巖性為玄武巖、流紋巖、流紋質(zhì)火山碎屑巖及粗面巖組成，火山巖不整合于中太古代黃土窯巖組或新太古代榴石花崗巖等不同地質(zhì)體之上。

喜馬拉雅構(gòu)造層：由漸新世～上新世的半固結(jié)砂礫巖、松散砂礫巖等組成。不整合于燕山期構(gòu)造層或基底構(gòu)造層之上。

2 褶皺構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育，以太古代變質(zhì)基底構(gòu)造層中為主，軸向北東東向?yàn)橹?。褶皺變形為順層剪切固態(tài)流變褶皺和緊閉?同斜褶皺。

順層剪切固態(tài)流變褶皺：控制了中太古代集寧巖群的巖層展布，受后期緊閉?同斜褶皺構(gòu)造疊加，其形態(tài)發(fā)生了明顯的變化，為兩翼緊閉，翼部變薄，轉(zhuǎn)折端加厚，固態(tài)流變特征明顯（圖2）。受其影響，集寧巖群巖層厚度明顯減薄，甚至拉斷呈梭狀、透鏡狀沿片麻理展布，形成大型布丁構(gòu)造。

圖2 黃土窯巖組中發(fā)育的緊閉褶皺

緊閉－同斜褶皺：是集寧巖群中發(fā)育的最為顯著的一期褶皺變形，構(gòu)成了前述地質(zhì)體構(gòu)造的主體格架。在羊圈灣一帶黃土窯巖組中可見(jiàn)緊閉－同斜褶皺與早期順層剪切固態(tài)流變褶皺疊加（圖3），通過(guò)區(qū)內(nèi)太古代地層的新老關(guān)系和地層巖性在空間上的變化規(guī)律，確定了褶皺形態(tài)，為區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架的厘定和地層層序劃分提供了可靠的依據(jù)。

圖3 羊圈灣黃土窯巖組中發(fā)育的疊加褶皺

3 斷裂構(gòu)造

研究區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要分為NEE、近EW、近SN、NE向和NW向斷裂，其形成、演化與位于測(cè)區(qū)北側(cè)的烏拉特前旗—呼和浩特深斷裂帶、西側(cè)的呼和浩特—河曲深斷裂以及橫跨測(cè)區(qū)南東側(cè)的和林格爾—黃旗海深斷裂密切相關(guān)，對(duì)不同時(shí)期的沉積建造、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用及礦產(chǎn)的形成和分布等有顯著的控制作用。

北東東向斷裂：為區(qū)內(nèi)最古老的斷裂，規(guī)模大、長(zhǎng)期活動(dòng)的特征，控制了區(qū)內(nèi)基底與盆地的基本構(gòu)造格架，斷層面多呈舒緩波狀，局部平直光滑。斷層內(nèi)巖石破碎、構(gòu)造片理化、糜棱巖化帶發(fā)育，斷層帶內(nèi)蝕變強(qiáng)烈，地貌上線(xiàn)性影像特征明顯，多為線(xiàn)性展布的溝谷，多為北西向斷裂錯(cuò)斷，具多期活動(dòng)特點(diǎn)。

北西向斷裂：對(duì)區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架影響較大，與北東東向斷裂構(gòu)成測(cè)區(qū)主要斷裂格架。該組斷裂具有長(zhǎng)期活動(dòng)特點(diǎn)，斷層長(zhǎng)度達(dá)7 km，斷層走向?yàn)楸蔽?，斷層破碎帶寬約10 m，其內(nèi)見(jiàn)斷層擠壓透鏡體和碎粉巖，斷裂帶中次級(jí)斷面上見(jiàn)擦痕，擦痕近水平，表現(xiàn)為右行平移特征，沿該斷裂帶局部有石英斑巖脈侵入。

近南北向斷裂：此斷裂切割北東東向斷裂，又被近東西向斷裂切割，長(zhǎng)約5.5 km，斷裂形成寬5～10 m的破碎帶，帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖中角礫多呈大小不一的扁豆?fàn)?、橢圓狀定向分布，成分以榴石花崗巖為主，少量片麻巖，斷層泥膠結(jié)，褐鐵礦化強(qiáng)烈，為以東傾的逆斷層。

近東西向斷裂：規(guī)模大小不等，表現(xiàn)了差異性升降的特點(diǎn)，長(zhǎng)度6 km沿?cái)鄬影l(fā)育50～200 m的斷層破碎帶，帶內(nèi)巖石強(qiáng)烈破碎，形成斷層角礫巖，并有強(qiáng)烈的褐鐵礦化，沿破碎帶由玄武玢巖脈侵入，衛(wèi)片上線(xiàn)性影像明顯，西端為以平直溝谷，東端為一系列鞍部。

4 韌性剪切變形帶

區(qū)內(nèi)韌性剪切變形帶較為發(fā)育，不同構(gòu)造階段所形成的韌性剪切變形帶在規(guī)模上、產(chǎn)狀、變形強(qiáng)度及形成機(jī)制上均有不同，主要表現(xiàn)為北東東向的韌性剪切變形，為右行走滑性質(zhì)，以蘆草溝—羊場(chǎng)溝韌性剪切變形帶為代表。

蘆草溝—羊場(chǎng)溝韌性剪切變形帶呈北東東向展布，規(guī)模較大，地表長(zhǎng)約20 km。寬度接近1 km，變形地質(zhì)體主要為黃土窯巖組和太古代花崗巖體，總體向南傾伏。

地質(zhì)體經(jīng)韌性剪切作用發(fā)生糜棱巖化，糜棱巖化帶呈過(guò)渡關(guān)系，表現(xiàn)為弱變形帶、中等變形帶、強(qiáng)變形帶。

5 構(gòu)造發(fā)展史

研究區(qū)內(nèi)根據(jù)沉積作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用，以及古生物、同位素年齡資料，將測(cè)區(qū)地史演化劃分了3個(gè)構(gòu)造發(fā)展階段，太古代～古元古代為變質(zhì)結(jié)晶基底形成階段、古生代為古亞洲大陸形成階段、中生代為陸內(nèi)構(gòu)造演化階段。

變質(zhì)結(jié)晶基底形成階段（太古代～古元古代）：中太古代洋陸分離形成集寧巖群之原巖，隨之集寧運(yùn)動(dòng)開(kāi)始使集寧巖群褶皺并隆升成陸。運(yùn)動(dòng)后期，在古陸內(nèi)產(chǎn)生斷裂，并伴隨有基性巖漿侵入到集寧巖群表殼巖中，同時(shí)，集寧巖群發(fā)生變質(zhì)作用，其變質(zhì)相達(dá)麻粒巖相，屬低壓中高溫區(qū)域變質(zhì)作用；沉積作用、構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用的疊加，形成了相對(duì)穩(wěn)定的集寧陸核或稱(chēng)內(nèi)蒙陸核。

新太古代烏拉山運(yùn)動(dòng)早期，陸殼局部熱流質(zhì)升高，在集寧巖群表殼巖中出現(xiàn)規(guī)模較大的原地重熔現(xiàn)象，使得集寧巖群矽線(xiàn)榴石片麻巖重熔形成榴石花崗巖，由于重熔作用受構(gòu)造控制，故出現(xiàn)明顯的重熔強(qiáng)度分帶和總體平行片麻理的展布特征。同期變質(zhì)作用，在集寧巖群中形成規(guī)模不等，產(chǎn)狀不連續(xù)的以巨型榴石為旋轉(zhuǎn)殘斑的深構(gòu)造相下的韌性變形。烏拉山運(yùn)動(dòng)晚期，持續(xù)的重熔作用，形成重熔巖漿再就位侵入于變質(zhì)表殼巖和榴石花崗巖中，形成堿長(zhǎng)花崗巖、斑狀榴石花崗巖兩類(lèi)半原地重熔型花崗巖。

古元古代呂梁運(yùn)動(dòng)在區(qū)內(nèi)的表現(xiàn)主要為古元古代二長(zhǎng)花崗巖的侵位及大量偉晶巖脈和部分堿長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、閃長(zhǎng)巖、石英脈等脈巖侵入。

古亞洲大陸形成階段（古生代）：古生代時(shí)期，白云鄂博運(yùn)動(dòng)使區(qū)內(nèi)海水退出上升為陸，缺失南華紀(jì)沉積。至震旦紀(jì)在西南聚寶山一帶局部下降，發(fā)生海侵，形成什那干群碳酸鹽臺(tái)地相沉積蓋層。震旦紀(jì)末，發(fā)生什那干抬升，本區(qū)全面上升，遭受剝蝕，直至晚古生代古亞洲洋閉合。

華北地臺(tái)基底形成后，區(qū)域上又經(jīng)歷了中～晚元古代古中國(guó)地臺(tái)的形成階段。古中國(guó)地臺(tái)形成之后的古生代地史主要是西伯利亞板塊與華北板塊陸殼對(duì)接，形成統(tǒng)一古亞洲大陸的時(shí)期。區(qū)域上主要包括興凱、加里東和華力西三大主要構(gòu)造旋回，前兩期運(yùn)動(dòng)在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)不明顯，而發(fā)育于古老基底巖群中的褶皺變形，是華力西構(gòu)造旋回的產(chǎn)物。

陸內(nèi)構(gòu)造演化階段（中生代以來(lái)）：印支運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于太平洋板塊向歐亞陸塊的俯沖，打破了古生代“南北對(duì)立”構(gòu)造格局，并逐漸形成了“東西分異”的新格局。近東西的古斷裂在拉伸環(huán)境下復(fù)活，區(qū)內(nèi)北東東向韌性剪切帶應(yīng)為該期活動(dòng)產(chǎn)物。

早白堊世局部拉張作用，在明星溝—東后吉拉一帶形成火山巖盆地，并伴隨有大量基性?中酸性?堿性的火山噴發(fā)，并伴有次火山巖及淺成相的中酸性侵入巖。

喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)促使集寧、赤峰地區(qū)古斷裂復(fù)活，中新世初期，沿?cái)嗔延写罅啃鋷r漿溢出。之后地殼相對(duì)上升，新的第四紀(jì)湖盆形成。

6 結(jié)論

通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造形跡研究，將研究劃分為基底構(gòu)造層、燕山構(gòu)造層和喜馬拉雅構(gòu)造層三個(gè)構(gòu)造層；從斷裂、褶皺、韌性剪切變形等方面逐個(gè)分析每個(gè)構(gòu)造層的層內(nèi)構(gòu)造特征；根據(jù)地史演化特征，劃分了太古代～古元古代為變質(zhì)結(jié)晶基底形成階段、古生代為古亞洲大陸形成階段、中生代為陸內(nèi)構(gòu)造演化階段，三個(gè)構(gòu)造發(fā)展階段?；静槊髁搜芯繀^(qū)內(nèi)的構(gòu)造格局，可為今后的工作提供參考。