阿拉善左旗土井子地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)特征及成礦規(guī)律預(yù)測(cè)

王飛 常衛(wèi)軍

內(nèi)蒙古煤炭地質(zhì)勘查（集團(tuán)）一五三有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010

1 引言

阿拉善左旗土井子地區(qū)大地構(gòu)造一級(jí)構(gòu)造單元屬華北板塊Ⅰ，二級(jí)構(gòu)造單元屬華北地塊Ⅱ，三級(jí)構(gòu)造單元屬陰山隆起Ⅲ。區(qū)內(nèi)地層主要由早古生代碳酸鹽巖、碎屑巖和中生代碎屑巖組成，是華北地塊西部大陸邊緣最發(fā)育的區(qū)域之一，構(gòu)造樣式復(fù)雜，經(jīng)歷了變質(zhì)、變形作用改造，記錄了地殼發(fā)展演化歷史，地質(zhì)背景比較復(fù)雜。

2 土井子地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)特征

根據(jù)不同構(gòu)造階段的沉積作用、變質(zhì)作用及構(gòu)造活動(dòng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)機(jī)制等方面表現(xiàn)的差異性，測(cè)區(qū)在三級(jí)構(gòu)造單元上可進(jìn)一步劃分出土井子—元山子—磨石溝晚古生代褶皺隆起（Ⅳ21-1）。分布于調(diào)查區(qū)的東南部土井子—元山子—磨石溝一帶，在西部騾子山一帶也有出露。整體呈帶狀，主要為南東向帶狀展布，騾子山一帶為近東西向。由中寒武統(tǒng)張夏組、下奧陶統(tǒng)馬家溝組和米缽山組、上泥盆統(tǒng)中寧組組成。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)以斷裂為主，褶皺發(fā)育。其中古生界地層后期遭受了低綠片巖相區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用的改造。

中寒武統(tǒng)張夏組為一套臺(tái)地邊緣淺灘相碳酸鹽巖建造，以灰?guī)r為主，且以發(fā)育條紋～條帶構(gòu)造為特征，底部夾少量千枚狀板巖薄層。該套地層從下至上由若干個(gè)潮間至潮下高能環(huán)境的沉積旋回構(gòu)造組成，巖石具有富鈣、少雜質(zhì)的特征。巖石鏡下特征：具粉晶～細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由方解石及少量不透明礦物組成，方解石部分呈粉晶狀分布，部分粒度0.03～0.06mm，部分呈半自形～它形粒狀分布，粒度0.06～0.25mm，方解石礦物含量99～100%；不透明礦物呈星散狀分布，礦物含量＜1%。經(jīng)采集碳酸鹽巖樣品化學(xué)分析，氧化鈣（CaO）含量在53.26～54.50%之間，因此，張夏組是本區(qū)很好的石灰?guī)r礦源層。

下奧陶統(tǒng)馬家溝組為一套臺(tái)地前緣斜坡相碳酸鹽巖建造，主要巖性為含燧石團(tuán)塊—條帶狀結(jié)晶灰?guī)r、網(wǎng)紋狀結(jié)晶灰?guī)r、條帶狀結(jié)晶灰?guī)r。

下奧陶統(tǒng)米缽山組為次深海環(huán)境沉積的一套濁積巖建造，本次工作將其劃分為四個(gè)巖段，除四段為一套碳酸鹽巖外，一至三段基本上由板巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、雜砂巖等碎屑巖類組成，常呈互層狀或夾層產(chǎn)出。根據(jù)1:5 萬(wàn)地球化學(xué)成果，從濃集系數(shù)和變異系數(shù)等分析，下奧陶統(tǒng)米缽山組中Au、Mo、As、Sb等元素具備局部富集的可能性，且本次工作新發(fā)現(xiàn)的2處金礦點(diǎn)均分布于該套地層中，可見(jiàn)下奧陶統(tǒng)米缽山組是本區(qū)尋找金多金屬礦產(chǎn)的重要礦源層。

上泥盆統(tǒng)中寧組為一套河湖相碎屑巖建造組成，該套地層下部為鈣質(zhì)基底式膠結(jié)的紫紅色礫巖，上部為紫紅色粉砂巖。

3 構(gòu)造發(fā)展簡(jiǎn)史

由于工作區(qū)位于華北板塊陰山隆起南西緣，區(qū)內(nèi)沉積作用、構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，變質(zhì)作用較發(fā)育，具有復(fù)雜的發(fā)展演化歷史。根據(jù)區(qū)內(nèi)地層、巖石和構(gòu)造特征，將本區(qū)的地質(zhì)發(fā)展歷史劃分為三個(gè)發(fā)展演化階段：即古生代發(fā)展階段、中生代發(fā)展階段和新生代發(fā)展階段。

3.1 古生代發(fā)展階段

古生代華北地塊處于穩(wěn)定的大陸和陸表海環(huán)境。早古生代本區(qū)遭受海侵，處于淺海環(huán)境，先后形成了中寒武統(tǒng)張夏組臺(tái)地邊緣淺海相碳酸鹽巖建造、下奧陶統(tǒng)馬家溝組淺海相碳酸鹽巖建造和米缽山組淺海相濁積巖建造。晚泥盆世分布小型山間斷陷盆地，沉積了中寧組河湖相碎屑巖建造。加里東、海西旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈擠壓地層，使之隆升褶皺。中奧陶世—早泥盆世，海水退去，本區(qū)基本處于抬升，遭受風(fēng)化剝蝕環(huán)境，未接受沉積。

3.2 中生代發(fā)展階段

早中生代印支運(yùn)動(dòng)使賀蘭山地區(qū)發(fā)生斷塊升降差異運(yùn)動(dòng)，在區(qū)內(nèi)回回圈一帶形成了南北向的斷陷盆地，堆積了中侏羅世內(nèi)陸河流相碎屑巖建造；早白堊世賀蘭山地區(qū)堆積了山麓和河湖相碎屑巖建造。晚中生代燕山運(yùn)動(dòng)促使賀蘭褶皺帶成型，并使北西向、北北東向構(gòu)造進(jìn)一步強(qiáng)化；造成了上白堊統(tǒng)地層缺失。

3.3 新生代發(fā)展階段

晚白堊世末期燕山運(yùn)動(dòng)使全區(qū)隆起，進(jìn)入新生代早期階段，區(qū)內(nèi)一直遭受剝蝕和夷平，形成了新近紀(jì)古夷平面。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)造成了始新統(tǒng)、漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)、上新統(tǒng)之間的沉積間斷。

新近紀(jì)山間盆地堆積中新統(tǒng)紅柳溝組山麓～河湖相碎屑沉積建造。進(jìn)入第四紀(jì)以來(lái)，山區(qū)以間歇性抬升，形成了多級(jí)夷平面和黃土丘陵等構(gòu)造地貌單元。晚更新世之后地殼運(yùn)動(dòng)漸緩，黃土丘陵區(qū)堆積了全新統(tǒng)風(fēng)積砂，此時(shí)古氣候環(huán)境已由溫暖潮濕轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍飶?qiáng)季風(fēng)環(huán)境。

全新世以河流相沉積為主，但差異性升降依然具周期性變化，全新世以來(lái)盆地至今仍以年均0.5～1.2 mm 速率下沉，相對(duì)于山體在不斷隆升，其間充填了全新統(tǒng)洪積、沖洪積松散堆積物，至此，最終形成了現(xiàn)今的構(gòu)造、地貌格局。

4 構(gòu)造與成礦作用

構(gòu)造與成礦作用有著密切的關(guān)系，一方面可以提供礦化質(zhì)運(yùn)移的通道和富集場(chǎng)所，另一方面又可以對(duì)已成礦床進(jìn)行破壞。

區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多旋回、多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。其中加里東旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致本區(qū)中寒武統(tǒng)、下奧陶統(tǒng)地層普遍發(fā)生低綠片巖相的區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)變形作用。華力西旋回運(yùn)動(dòng)使古生代地層受到強(qiáng)烈擠壓，褶皺隆起。加里東旋回及華力西旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)北西向斷層強(qiáng)烈活動(dòng)，同時(shí)形成部分北東向斷層。斷裂以北西最為發(fā)育，控制著區(qū)內(nèi)成礦作用和礦產(chǎn)的分布，是區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造。北東向斷裂為次級(jí)斷裂，部分為容礦構(gòu)造。

從區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金多金屬礦化的特征分析，礦化主要賦存在下奧陶統(tǒng)馬家溝組和米缽山組的石英脈、硅質(zhì)巖、褐鐵礦化蝕變帶內(nèi)。而脈巖產(chǎn)狀及褐鐵礦化蝕變帶嚴(yán)格受斷裂控制，均發(fā)育在斷裂帶內(nèi)。而直接與礦化有關(guān)系的構(gòu)造主要是韌性斷裂和次級(jí)斷裂。斷裂主要表現(xiàn)為逆斷層，次級(jí)裂隙構(gòu)造主要表現(xiàn)為沿北西向裂隙貫入的含Au、Mo、As、Sb等多金屬的石英脈。

5 結(jié)論

本區(qū)經(jīng)歷了多期次構(gòu)造活動(dòng)的改造，至使區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺、斷裂發(fā)育，它既是多期次熱液活動(dòng)帶，也是多期導(dǎo)礦、容礦有利地段。構(gòu)造活動(dòng)為熱液的流動(dòng)、富集提供了有利的空間。致使區(qū)內(nèi)局部地段發(fā)生多期金屬礦化，形成多期疊加、復(fù)合的不同類型礦床。

（1）不同時(shí)代地層成礦有一定的專屬性。寒武紀(jì)張夏組黑色含碳石英絹云母千枚巖地層是Ni、Mo等金屬礦床的賦礦層位及礦源層，奧陶紀(jì)米缽山組粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖以及馬家溝組灰?guī)r等地層是Au 等多金屬礦床的賦礦層位及礦源層。土井子地區(qū)發(fā)現(xiàn)的4 處金屬礦床（點(diǎn)），2 處石灰?guī)r礦點(diǎn)都賦存于上述地層中。1:50000 土壤測(cè)量成果顯示，絕大多數(shù)Au、Ag、Cu、Mo、W 等元素富集于上述兩個(gè)時(shí)代的地層中。

（2）斷裂構(gòu)造發(fā)育。尤其是南部斷層具有長(zhǎng)期演化歷史，許多斷層是不同時(shí)代地質(zhì)單元的邊界，在后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中又被活化改造和利用，因而對(duì)區(qū)域地層分布、礦化蝕變帶起到控制作用。如元山子鐵礦主要富集中心位于北東向與北西向斷裂帶的交匯部位，受構(gòu)造控制明顯。中生代地層中1:50000 土壤測(cè)量結(jié)果，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo 等元素分布范圍與斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。

（3）變質(zhì)作用。土井子地區(qū)中部陶勒蓋-土井子一帶淺變質(zhì)的砂板巖，主要礦產(chǎn)為金礦。由于變質(zhì)作用的影響，金元素豐度明顯高于其它地層。