內(nèi)蒙古甲烏拉~查干銀多金屬礦區(qū)主含礦圍巖地層時代探討

摘要本文根據(jù)宏觀地質(zhì)特征、古生物化石及同位素年齡等資料，與鄰區(qū)古地質(zhì)環(huán)境對比，確定了甲查礦區(qū)主含礦圍巖地層時代為晚三疊世—早侏羅世。

關(guān)鍵詞礦體;圍巖;地層時代;上三疊統(tǒng)--下侏羅統(tǒng);內(nèi)蒙古;甲烏拉;查干

中圖分類號TD1文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2009)121-0004-01

甲查礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)新巴爾虎右旗北西45千米，滿洲里市南西150千米。大地構(gòu)造位置處于額爾古納褶皺帶南段，得爾布干～呼倫深斷裂北西側(cè)。礦床自1985年發(fā)現(xiàn)以來，先后提交了各種普、詳查報告及科研報告，發(fā)表論文多篇。但迄今為止，對礦區(qū)礦體賦存的地層時代一直存有較大爭議。本文根據(jù)多年野外工作實際，結(jié)合古生物鑒定和同位素年齡測試成果及鄰區(qū)地質(zhì)資料等，探討該套地層時代問題。

1地層特征

該套地層廣泛分布于甲查礦區(qū)中心地帶，面積30平方千米，走向北西西，傾向南西，傾角30°-80°，局部直立或倒轉(zhuǎn)。為一套陸相火山一沉積巖系，巖石均具一定程度的變質(zhì)或蝕變，未見底。與上覆地層塔木蘭溝組和上庫力組呈角度不整合接觸?？偤穸却笥?664米。根據(jù)甲烏拉二條實測剖面可分為六層:

1)底部中基性火山巖:主要巖性為青盤巖化安山玄武巖、玄武巖、安山巖，頂部夾數(shù)層變質(zhì)砂巖。厚度大于600米。

2)礫巖及含砂巖層:呈灰色、淺灰色。碎屑成分復(fù)雜，由流紋巖、安山巖、玄武巖、花崗巖、石英巖、砂巖及石英、長石、云母等組成。礫石磨園度較高，呈渾圓狀、次棱角狀，直徑一般2—100毫米。膠結(jié)物成分主要為硅質(zhì)，次為泥砂。巖石較堅硬，底部夾有少量流紋巖。與下伏中基性火山巖層呈整合接觸。厚度為85米。

3)粗砂巖、細砂巖、粉砂巖層:巖石呈淺灰至黑灰色、砂狀結(jié)構(gòu)、碎屑成分為長石、石英及巖屑，硅質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)。產(chǎn)大量植物枝葉化石，其中有Cladophlebis sp，Pityophyllurr sp，Czekanowskia setacea Heer，Podozamites sp， Phoenicopsis， Cladophlebis vacoensia Ward， Chelcanwsicia Wear等。厚度182米。

4)含礫砂巖及的砂礫巖層:灰色、灰褐色，碎屑成分多為火山巖、花崗巖、砂巖及長石、石英晶屑。礫石呈圓柱狀、渾圓狀，由雜基支撐或硅質(zhì)膠結(jié)。厚度498米。

5)炭質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖及砂巖、含礫砂巖互層帶:以板巖為主，炭質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖中含豐富植物葉化石，其中有:Phoenicopsis，Czekanowskia setacea Heer，Pityophyllum sp 等。厚度219米。

6)礫巖層:為頂部層，礫石成分復(fù)雜，雜基支撐。分布不均，厚度一般大于60米。

2以往劃分情況

1986年地礦部內(nèi)蒙區(qū)測二隊根據(jù)化石和巖性對比，將其定為中上侏羅統(tǒng)，即將碎屑沉積巖劃為中侏羅統(tǒng)南平組(J2n)，中基性火山巖劃為上侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組(J2t)。

1987年黑龍江有色地勘局706隊根據(jù)砂巖中采集的植物化石Paracalamites sp(?)以及中基性火山巖位于碎屑沉積巖之下，將該套地層定為上二疊統(tǒng)老龍頭組(P2l)。

1992年以來根據(jù)黑龍江有色地勘局706隊及黑龍江有色地質(zhì)研究所在甲烏拉礦區(qū)南部及巴顏浩雷采集的植物化石，將本區(qū)碎沉積巖劃為南平組(J2n)，將中基性火山巖劃為塔木蘭溝組(J3t)。后來考慮到地層層序問題，將中基性火山巖劃為塔木蘭溝組(J3t)，將碎屑沉積巖劃為上侏羅統(tǒng)木瑞組(J2m)。

1994年南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所將中基性火山巖劃為中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組下段 (J3t1)，將碎屑沉積巖劃為塔木蘭溝組上段(J3t2)。

3對該套地層時代的確定

考慮到各種因素，上述劃法都存在著一定不足，對一些現(xiàn)象還不能得到準確合理的解釋。故筆者認為將該套地層劃為上三疊統(tǒng)--下侏羅統(tǒng)(T3-——J1)更為合適。證據(jù)如下:

3.1地質(zhì)證據(jù)

1)地層與燕山早期花崗巖的接觸關(guān)系:根據(jù)野外工作情況，很多現(xiàn)象說明二者是侵入接觸。其一，巖體與地層界線呈斜交，且非完全斷層接觸。在甲區(qū)1號礦體即6線附近花崗巖與安山玄武巖接觸，向北西則見到花崗巖侵入于砂巖中，接觸帶不是完全沿斷裂構(gòu)造分布，而是有凸凹不規(guī)則變化的。其二，花崗巖中有砂巖殘留體。如TC1340中“淺灰色中粗粒花崗巖中見有許多大小一般在10cm×5cm左右的灰色中細粒砂巖殘留體”。其三花崗巖穿插于地層之中。無論在地表不是在鉆孔中，接觸帶附近的花崗巖與安山玄武巖或砂巖相間出現(xiàn)非常普遍，如TC1331、TC1340、TC1339中花崗巖兩側(cè)均有砂巖，且接觸帶產(chǎn)狀相近，鉆孔中見花崗巖細脈(5cm±)穿插于安山玄武巖中。在查區(qū)，花崗巖分布于地層之中。因此，認為沉積接觸或安山玄武巖侵入花崗巖之說可以排除。

2)地層層序及地層接觸關(guān)系:據(jù)全區(qū)觀測，地層總體產(chǎn)狀向南西傾，只有在巖體或斷裂帶附近產(chǎn)狀變陡甚至倒轉(zhuǎn)，且僅發(fā)生于板巖中，所以正常層序中基性火山巖應(yīng)在下，碎屑巖應(yīng)在上。另外安玄巖中有灰綠色和灰紫色互層現(xiàn)象，說明安玄巖為噴出相，安玄巖上段夾有數(shù)層砂巖，乃噴發(fā)間斷所致，砂礫巖層與安玄巖層之間為整合接觸。而區(qū)域上南平組是在下部，塔木蘭溝組在上部，二者為不整合接觸，木瑞組與塔木蘭溝組則為平行不整合接觸。

3) 巖性特征:礦區(qū)地層中安山玄武巖類與區(qū)域塔木蘭溝組安山玄武巖類有很大差異，前者巖性多呈灰綠色，紫色少見，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，有斑者極少，且斑晶為角閃石、輝石，塊狀構(gòu)造;后者巖性則以灰紫、灰、灰黑多見，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶斜長石為主，氣孔構(gòu)造極普遍，且充填有瑪瑙、燧石等。故二者非同期產(chǎn)物。

4)構(gòu)造變形與變質(zhì)作用:該套地層不但傾角較大，且褶皺、揉皺也有發(fā)育，致使局部倒轉(zhuǎn)。巖石有不同程度的變質(zhì)，靠近底部較強，砂巖變成了假花崗巖，安山巖青盤巖化顯著而普遍。這是由于它經(jīng)歷了兩次構(gòu)造巖漿活動，即燕山早期花崗巖侵入和燕山晚期構(gòu)造巖漿作用，前者是該地層褶皺變質(zhì)的主要因素，后者則是發(fā)生斷裂和蝕變的主要因素。而區(qū)域上塔木蘭溝組或南平組不具此特點。

3.2古生物化石證據(jù)

砂板巖中含大量植物化石，經(jīng)中科院南京地質(zhì)古生物所和地礦部沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所及有關(guān)人員鑒定(名稱如1所述)，屬晚三疊世至中侏羅世分子。

3.3同位素年齡證據(jù)

甲查礦區(qū)燕山早期花崗巖同位素年齡值為167.5-178.4Ma(宜昌所、南京所、北京所測定)，時代相當于早侏羅世末至中侏羅世初，故該地層時代不能晚于早侏羅世。另外還有個別測試結(jié)果表明甲烏拉區(qū)花崗巖年齡值為225.4Ma(北京所)，屬印支期產(chǎn)物，那么該地層則應(yīng)屬三疊系。

關(guān)于地層中火山巖同位素年齡，有人作過報導(dǎo)，但遺憾的是樣品非采自本地層中，如多斑杏仁狀玄武巖(侵入于中基性火山巖上段及砂礫巖中)年齡值為144.7Ma(北京所)，無疑屬塔木蘭溝組同期產(chǎn)物，但用它來代替該地層時代顯然是不合理的。在另一份報告中，Rb—Sr法測得玄武巖年齡為150.7Ma(北京所)，但6個樣品分別采自礦區(qū)及外圍不同位置，多數(shù)屬于塔木蘭溝組。

3.4與鄰區(qū)地層對比

1)據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》，在興安盟西部五叉溝一帶有三疊系出露，巖性以中性火山巖為主，次為凝灰砂礫巖，夾頁巖，含葉(上接第4頁)

肢介化石。在博克圖以南柴河附近出露一套地層，以黑綠色安山玢巖與凝灰質(zhì)碎屑巖、砂礫巖互層為主，夾黑色頁巖，含植物化石:Neocalamites Carrerei Cladophlebis haiburnesis， Ctenis chinensis， Pityophyllum longifolium， Podozmites sp 等。有人認為其時代應(yīng)為晚三疊世，也曾命名為“查伊河組”但該書將其采用“下侏羅統(tǒng)”表示。無論從化石還是巖性特征，與甲查礦區(qū)這套地層相比都具有可比性。

2)據(jù)《蒙古地質(zhì)概況》介紹，克魯倫河一帶晚三疊世--早侏羅世有中基性火山巖噴發(fā)，并有磨拉石沉積。該區(qū)與本區(qū)屬同一大地構(gòu)造單元，也有可比性。

3)大量的資料表明，該區(qū)帶較大范圍內(nèi)，火山活動在三疊紀有所表現(xiàn)，并主要發(fā)生在晚三疊世。早、中侏羅世并無火山噴發(fā)，直到晚侏羅世開始活躍。因此，礦區(qū)下部火山巖應(yīng)屬上三疊統(tǒng)，但由于晚三疊世與早侏羅世之間并沒有地質(zhì)事件記載(除非花崗巖屬印支期)，因而也無法證明沉積不延續(xù)至早侏羅世。

4結(jié)論

綜合上述，該套地層形成于燕山早期花崗巖(167.5--178.4Ma)之前;古生物化石屬于晚三疊世--中侏羅世;巖性、構(gòu)造變形、變質(zhì)作用、地層層序及接觸關(guān)系等特征與區(qū)帶中上侏羅統(tǒng)不同;與鄰區(qū)上三疊統(tǒng)或下侏羅統(tǒng)有可比性。故將其確定為上三疊統(tǒng)--下侏羅統(tǒng)。若再進一步具體劃分，則將其定為上三疊統(tǒng)較為合適。