內蒙古狼山地區(qū)元古界渣爾泰山群底部太古界烏蓋群的厘定

馬德清

(內蒙古自治區(qū)有色地質勘查局五一一隊，內蒙古 巴彥淖爾 015000)

自狼山地區(qū)開展地質工作以來，組成渣爾泰山中心陡峻山巒部分的一套中等變質程度的變質雜巖：太古界烏蓋群，其時代歸屬及巖相建造類型，存在著一定分歧。初期據其變質程度及片麻巖系的存在，而劃定為太古界五臺系。后又據其位于渣爾泰山復式背斜構造的核部，在其邊緣部位有元古界渣爾泰山群淺變質巖系的存在，認為是元古界渣爾泰山群底部，巖層經區(qū)域變質，邊緣混合巖化作用所致的混合雜巖，而定為元古界渣爾泰山群底部未分巖相。

在此之后，由冶金部天津地質調查所在該范圍內，較系統地從基礎工作著手進行了一些巖石的巖石化學全分析、原巖恢復等室內綜合整理工作，認為：該范圍內的中等程度變質雜巖，自下而上分為三個巖組，為烏拉特組、達拉蓋廟組、蘇對口組。其原巖建造是由基性火山巖、黏土質碎屑巖、硅鐵質巖及泥質巖組成的“地槽型”火山—沉積建造。變質相屬低—中角礫巖相。其時代屬上太古代?？膳c鄰區(qū)烏拉山巖群對比，定名為烏蓋群，從而恢復了狼山地區(qū)太古界地層的存在。

近年來，中國地質大學在研究渣爾泰山元古代層控礦床的同時，為了了解下伏基底與成礦關系而進行了對烏蓋群的專題研究。在上述烏蓋群中進行了釤—釹同位素年齡測定，稀土元素組成的情況及銅、鉛、鋅、金等多元素分析，與綠巖帶對比的工作等。確定了烏蓋群—釤—釹等同位素年齡值為2 374萬年，應屬晚太古代。又從其巖相建造及原巖組合類型，與鄰區(qū)的烏拉山巖群對比，并具綠巖帶特征。

筆者以上述結果為基礎，結合到本隊多年來在該區(qū)所進行的工作以及最近進行的金的普查工作，試圖在狼山地區(qū)渣爾泰山群底部明確建立太古宙綠巖帶—烏蓋群，并確立其在本區(qū)巖金礦找礦工作中的積極意義。

1 烏蓋群同位素年齡測定

烏蓋群由于受多期變質作用及構造—巖漿活動影響，雖經多次采用鉀—金法對所含云母類礦物和全巖進行測定，但數據明顯偏低，由于其方法本身的問題，只能代表最后一次變質作用的時間，后因無合適的測定礦物，再沒進行過測定。僅用賦存于渣爾泰山群第一巖組的碎屑鋯石的鈾—鉛法測定的年齡，作為確定其下伏烏蓋群的最上限年齡予以參考。共進行兩個樣品，其年齡值分別為2 173萬年及2 390萬年。

中國地質大學與1989年對烏蓋群采取了4個樣品，用釤—釹全巖等時線法進行穩(wěn)定同位素的年齡值測定，通過圖解、計算，最終確定其年齡值為2 375萬年。筆者認為，此次年齡值測定工作，測定單位采取的測試方法是可靠準確的，該測定結果可以作為晚太古代烏蓋群地層的年齡值予以運用。

2 巖相組合、原巖建造

2.1 巖組分類

在狼山地區(qū)以北東向延展，呈帶狀產出與渣爾泰山中部陡峻山巒部位的烏蓋群地層，其巖性主要由角閃斜長片麻巖、黑云斜長變粒巖，少量黑云母長英片巖及磁鐵石英巖等組成。具一定程度的混合巖化作用。變質程度達廣泛的中等角閃巖相，局部分散的綠片巖相。天津地質調查所在對烏蓋群進行較詳盡的工作后，將其自下而上劃分為三個巖組：

2.1.1 烏拉特組。 以斜長角閃巖、黑云角閃斜長片麻巖為主，夾角閃石巖、黑云陽起片巖等透鏡體。

2.1.2 達拉蓋廟組。 由黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖或二者互層為主，夾部分斜長角閃巖組成。

2.1.3 蘇對口組。 以黑云斜長變粒巖，部分黑云角閃片巖、黑云長英片巖為主，夾少量斜長角閃巖。

2.2 原巖類型

狼山地區(qū)烏蓋群的演示類型，大致可分為5類?？偨Y大量巖石化學分析資料，經計算機圖解，恢復其原巖，其相應的原巖可歸納為三大類。

2.2.1 角閃石巖類。其原巖屬超基性巖。FeO/MgO為0.42～1.21，其化學成分與冀東地區(qū)遷西群中的玄武質科馬提巖化學成分相似，唯K2O較大，而Na2O又略小，可能與后期變質作用、混合巖化的鉀質交代有關。

2.2.2 斜長角閃巖、角閃片麻類。原巖屬基性火山巖，FeO/MgO為1.36～2.90。

2.2.3 黑云斜長片麻巖類。原巖屬鈣堿性中性火山巖，含少量凝灰質沉積巖及基性火山巖，FeO/MgO為2.2～3.0。

2.2.4 黑云斜長變粒巖類。原巖屬泥質巖粉砂質泥巖。

2.2.5 片巖類。原巖屬黏土質粉砂巖。

通過歸納，其原巖實測為：①基性火山巖；②中性火山巖—凝灰質沉積巖；③黏土質碎屑巖—粉砂質泥巖三大類。 則烏蓋群為由此三大類原巖組成的變質火山—沉積建造。

2.3 構造環(huán)境影響因素

鑒于烏蓋群所處大地構造環(huán)境及受多期的構造—巖漿活動的影響，除元古代末期廣泛的區(qū)域變質作用外，該群地層還未經受過太古代末—元古代早期和海西期的兩次較強烈的混合巖化作用的改造。

2.3.1 第一期。太古代末—元古代早期的區(qū)域性混合巖化作用，形成了由斜長石及石英組成屬于酸性鈉質混合巖化作用而成脈體的細條帶狀混合片麻巖，其后又受晚期灌入的鉀質交代，除以鉀質脈穿切上述片麻巖及斜長石脈體外，還以微斜長石和條紋長石與石英一起交代早期更長石。這一時期混合巖化僅作用于烏蓋群，并未涉及渣爾泰山群地層。

2.3.2 第二期。元古代末渣爾泰山群地層形成后產生的一次重要構造—巖漿熱事件。其廣泛的區(qū)域性，至少涉及渣爾泰山群及其以東鄰區(qū)的扎爾太群、白云鄂博群等地層，造成了內蒙古地軸四段廣泛分布的元古界淺變質巖系。

2.3.3 第三期。海西期巖漿活動所引起的巖體周圍邊緣混合巖化作用，對烏蓋群及渣爾泰山群均產生強烈影響。主要由鉀質黑云母混合花崗巖形成復雜形態(tài)的混合巖巖石組合，以及由少量微斜長石、條紋長石少量斜長石、石英、電氣石組成的脈體。

鑒于上述作用的存在，特別是混合巖化作用過程中，一些K2O、CaO等的熱液交代作用，使部分角閃質巖石及片巖類巖石中角閃石類礦物多退變?yōu)榫G泥石綠簾石化，尤其是使蘇對口組產生了較多的退變化片巖類巖石，如：綠泥黑云片巖、黑云綠泥片巖、黑云綠泥長英片巖等。可以說明，在烏蓋群地層中具有受變質作用改造的退化變質帶的存在。然而是否同時兼具變形作用的改造，尚需進一步研究。

3 稀土元素及微量元素特征

3.1 稀土元素特征

中國地質大學對烏蓋群地層10個樣品稀土元素組成情況進行了初步研究。

3.1.1 變基性火山巖類。富集輕稀土元素，鉑異富不明顯，幾組比值(Ni/Co，ZrY，La/Sm等參數)與Codla的THz型拉斑玄武巖類似。可能相當于綠巖下部巖段的上層La/Sm-La圖上，變基性火山巖成分點的分布，表明是由結晶分異所形成。

3.1.2 變中性巖。重裕土虧損程度比上述變質基性火山巖高，輕稀土富集，有弱正鉑異常。與Condla的II類安山巖稅土曲線相似。在La/Sm-La圖上，其成分點的分布表明它們不是巖漿結晶分異的產物。

3.1.3 變沉積巖。稀土總量較低，與上述變火山巖稀土曲線相差較大，說明系沉積而成。烏拉蓋地層中一些主要金屬元素的含量，從銅鉛鋅來看，不但高出平均克拉克值幾倍至十幾倍，且明顯高于渣爾泰山群地層含量。說明烏蓋群地層提供成礦物質的能力是明顯的。

對于烏蓋群地層中所含的金平均值0.050×10-6，更以高出克拉克值(0.035×10-6)一個數量級的特征被明顯地顯示出來。有人對我國42個典型金礦床的初始礦源層進行統計，不但發(fā)現原始礦源層：一般金的平均含量高于克拉克(0.035×10-6)一個數量級，而且認為背景值高出克拉克值8～10倍以上可稱為初始礦源層，而只有高出達一個數量級以上者，才有可能在各種成礦作用過程中被形成工業(yè)富集的礦體。因此，狼山地區(qū)渣爾泰山群底部的烏蓋群金的背景值是不可忽視的。

再從金在烏蓋群各類巖石中的分布來看，也符合一般規(guī)律。變基性的角閃石巖和斜長角閃巖高于變中性的黑云斜長片麻巖，但位于中上部的變沉積含鐵石英巖，其金背景值顯著高(0.207×10-6)，且高于基性—超基性的角閃巖。可能與金的地球化學活動性能以及形成硅鐵建造時金的富集有關。

3.2 微量元素特征

烏蓋群地層中一些微量元素特征也支持著上述一些論點。①角閃石巖類和斜長角閃巖類的巖石，所含鉻、鎳較高，分別相當于超基性及基性的鉻、鎳含量范圍。②上述兩類鉻、鎳含量明顯呈正相關關系，是超基性及基性巖的變質產物。③角內石中鍶、鋇含最高，大部分鍶、鋇比>1，系正變質角閃巖類。④中、上部黑云斜長片麻巖、黑云混合片麻巖等，鍶、鋇含量明顯偏低，且鍶鋇比值均<1，不是正變質角閃巖的特征。

4 與典型綠巖帶的對比

典型綠巖帶的確定，雖然至今沒有確切的定義，但大多數學者通過對綠巖帶的研究，提出： 主要應根據它所處的大地構造環(huán)境及一套特定的原巖巖石組合。狼山地區(qū)太古宙綠巖帶的確定，亦應遵循這一項原則。

4.1 大地構造環(huán)境

狼山地區(qū)位于華北地臺西段北緣，屬臺緣凹陷帶，或稱之為克拉通邊緣，成為裂谷系。其北通達北緯42°線的川井—赤峰超殼深斷裂與滿蒙海西褶皺帶相接。其西側處于將我國大陸分為東西兩大殼體的昆明—銀川超殼深斷裂的北延部分兩側。

狼山地區(qū)處于上述三大地質構造單元的交匯處，又是古亞洲構造城、濱太平洋構造城及特堤斯—喜馬拉雅構造域的重疊、交匯地域。

該地域除東部仍為狼山地區(qū)向東延展的內蒙古地軸部分外，西、北、南界均為幾條殼—超殼斷裂的限定。這些部位均是形成時間早(大都起源于晚太古代—早元古代)、活動時間長(長期繼承性發(fā)展)、經歷的構造—熱事件多(構造活化)的構造活動帶。形成一巨型構造巖漿活動帶，并呈線狀分布，它們屬于太古代線性構造，具深位特征。因此往往將地幔深處的金以及含金豐富的基性—超基性巖攜帶到地表，與礦化作用密切相關。

同時受此構造—巖漿活動帶的影響，以及本文前面所述及的區(qū)域變質、混合巖化、退化變質等作用，形成了本區(qū)準穩(wěn)定地塊的烏蓋群綠巖帶。

4.2 烏蓋群的巖相組合

原巖建造可與綠巖帶相比。較標準綠巖帶，其原巖巖相組合是一套底部為超鎂鐵質—鎂鐵質巖及科馬提巖；中部是由基性→酸性的雙峰式火山巖，含一定的硅鐵建造；上部為一濁流巖為主的沉積巖。烏蓋群原巖組合是：底部為基性(超基性)火山巖，局部相當于冀東遷西群科馬提巖；中部為中性火山巖，部分基性火山凝灰質巖類中夾少量硅鐵建造；上部為粘土質碎屑巖及粉砂質泥巖等。基本上是相對應的，可予以對比。

4.3 與典型綠巖帶的對比差異

①變質程度略高，已達中等角閃巖相。 ②尚未發(fā)現有雙峰式火山巖組合，只見中性火山巖而少酸性火山巖。但從總體而言，由超基性—基性—中性直至沉積碎屑巖這一火山旋回系列還是存在的。盡管其演化不夠完全，但在大旋回中尚有小旋回發(fā)生，說明火山活動的劇烈與頻繁。③有一部分火山巖樣品投影于堿性玄武巖系列，而典型綠巖及太古代巖石中堿性系列是少見的或沒有?？赡苁且驗楹笃诨旌蠋r化過程中帶入了鉀、鈉造成堿質增高所致。 ④上部尚未發(fā)現濁流巖的存在，硅鐵建造出露不全等。

這些局部的差異，猶如我國的綠巖帶因所處地質、構造條件的不同與國外加拿大、西澳、南非等地的綠巖帶相比具有我國獨有的特征一樣，是不能完全一致的。我國綠巖帶一般來講，底部也少科馬提巖，上部少濁流巖。

將狼山地區(qū)渣爾泰山群底部的烏蓋群與國內外綠巖帶相比，已經從諸多方面予以證實。鑒此，狼山地區(qū)的太古界烏蓋群初步可確定為綠巖帶。

5 狼山地區(qū)太古宙綠巖帶的找礦意義

一般認為，金的成礦作用必須具備三個要素，即：礦、熱源、構造空間。有的則認為是礦源(含礦層系)、熱源(構造一熱事)、水源(熱液水)三源成礦。其中首要是礦源，亦即含礦層系，這是根本。從渣爾泰山來說，太古界烏蓋群綠巖帶是礦源層，這點應該是無疑的，除了一般地認為綠巖帶身就是金的礦源層這一普遍規(guī)律外，有如下幾個具體事例，支持著這個觀點：①烏蓋群金的平均背景值(0.059×10-6)高于克拉克值一個數量級，顯然是高豐度，可以認為是初始礦源層。當然金礦成礦作用的礦源層不單純只看巖石中金豐度的高低，這里還有一個金存在形式有易活化和不易活化金之分。對金的成礦來說關鍵是活化金的比例及后期地質作用的疊加改造程度。但這個問題在現今工作程度較低的狼山地區(qū)來說，尚無確切資料予以說明。②從前文已述及的烏蓋群各類巖石，從超基性→基性→中性→沉積碎屑巖系列金的豐度由高到低來看，是符合金在各類巖石中分布的一般規(guī)律。③烏蓋群是受多期區(qū)域變質、混合巖化作用，對綠巖帶而言，是具有多期構造—巖漿活動，多期的、強烈的、以鉀為主的、堿質交代，以及由此而引起的一些退化變質作用的存在，無疑對金的活化、轉移過程起著積極意義。尤以圍繞海西期巖體的烏蓋群所受后期變質及混合巖化，花崗巖化乃至糜棱巖化更普遍并強烈。④從目前所掌握的一些分散流金異常的存在部位均在深斷裂帶烏蓋群一側，在后期巖體侵位并具較強邊緣混合巖化部位，在斷裂構造發(fā)育并受后期巖體侵位所衍生的花崗偉晶巖脈、各類石英脈、螢石脈等較密分布的烏蓋群部位，都顯示出烏蓋群綠巖帶的找礦意義。⑤從當前零星掌握的一些金礦點、礦化點來看，都與混合巖化、花崗巖化、糜棱巖化地段；鉀質、長英質脈，含長石石英脈，含銅花崗質細脈；變基性火山巖—綠片巖等有密切聯系。

根據上述種種跡象來看，盡管狼山地區(qū)巖金礦找礦工作程度低，屬起步階段，但綜合這些線索，并從金成礦作用三大要素的成礦地質條件分析，均已具備。特別是對于具礦源層特征的烏蓋群綠巖帶，更應引起足夠的重視，迅速開展狼山地區(qū)的巖金礦找礦工作，狼山地區(qū)巖金礦找礦工作的突破，也許就從烏蓋群綠巖帶開始。