內(nèi)蒙古烏拉特中旗賽音呼都格地區(qū)渣爾泰群構(gòu)造演化特征

劉占途

（中鋼集團天津地質(zhì)研究院，天津300181）

內(nèi)蒙古烏拉特中旗賽音呼都格地區(qū)渣爾泰群構(gòu)造演化特征

劉占途

（中鋼集團天津地質(zhì)研究院，天津300181）

烏拉特中旗賽音呼都格地區(qū)渣爾泰群經(jīng)歷了兩期構(gòu)造變形：早期（主期）褶皺樣式為不協(xié)調(diào)褶皺，發(fā)育大型的同斜褶皺，構(gòu)造應力場方向為NWW－SEE向；晚期褶皺以寬緩彎曲的形式，橫跨疊加在主期褶皺之上，主要表現(xiàn)為軸面面理在走向和傾向上的波狀彎曲，區(qū)域主壓應力為近EW向。

賽音呼都格；渣爾泰群；褶皺；倒轉(zhuǎn)背斜；內(nèi)蒙古自治區(qū)

0 引言

烏拉特中旗地區(qū)地處內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾盟北部，西接狼山，東為白云鄂博。大地構(gòu)造單元處于華北板塊北緣中段的狼山—渣爾泰山裂陷槽內(nèi)［1］。狼山—渣爾泰山裂陷槽經(jīng)歷了長期的地質(zhì)構(gòu)造演化，地質(zhì)構(gòu)造十分復雜，前人對狼山地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進行了大量的研究工作，對其構(gòu)造演化形成了一定的認識。而渣爾泰山地區(qū)的構(gòu)造研究程度較之狼山地區(qū)相對薄弱。狼山—渣爾泰山是我國重要的多金屬成礦帶，發(fā)現(xiàn)了多個規(guī)模較大的成礦區(qū)。烏拉特中旗地區(qū)位于狼山和渣爾泰山之間，在其東西兩側(cè)都發(fā)現(xiàn)了較大規(guī)模的礦床，因此加強該地區(qū)的構(gòu)造研究對于地質(zhì)找礦工作具有積極的意義。在進行區(qū)域成礦研究的同時，選擇烏拉特中旗溫更鎮(zhèn)的賽音呼都格地區(qū)開展了渣爾泰群的構(gòu)造演化研究，研究區(qū)坐標為：108°03′30″E—108°09′40″E，41°22′00″N—41°26′00″N。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

中元古界渣爾泰群分布在華北陸塊北緣西段的狼山—渣爾泰山一帶（圖1），向西延至阿拉善盟的巴音諾爾公以西。基底由新太古界烏拉山群和古元古界色爾騰山群變質(zhì)巖系組成。蓋層由中元古界渣爾泰群及顯生宙沉積巖組成。巖漿活動以海西期花崗巖侵入及火山作用為主要特征，多數(shù)呈EW向展布［2］。已有資料表明［1－5］，渣爾泰地區(qū)經(jīng)多期構(gòu)造變動，褶皺、斷裂發(fā)育。發(fā)育有大型的復式褶皺，構(gòu)造疊加現(xiàn)象清楚。渣爾泰群至少經(jīng)歷了3期的構(gòu)造變形，因而該群構(gòu)成若干緊密線型褶皺或同斜倒轉(zhuǎn)褶皺，次一級褶皺發(fā)育，并被小構(gòu)造復雜化。

2 研究區(qū)地質(zhì)特征

2．1 地層

研究區(qū)出露一套淺變質(zhì)巖，主要為中元古界渣爾泰群阿古魯溝組，自下而上劃分為3個巖性段：一段為碳質(zhì)板巖和透閃石片巖互層；二段為絹云母石英片巖、黑云母石英片巖夾變粉晶灰?guī)r；三段為絹云母石英片巖、黑云母石英片巖。此外研究區(qū)出露有少量下二疊統(tǒng)大紅山組、侏羅系中下統(tǒng)及新近系，第四系則廣布全區(qū)。受區(qū)域倒轉(zhuǎn)背斜的影響，區(qū)內(nèi)地層在研究區(qū)以南呈近EW向延伸，在研究區(qū)以北則呈NW向及近SN向展布。

圖1 華北陸塊北緣西段地質(zhì)構(gòu)造略圖Fig．1 Structural sketch of north margin of North China block

2．2 主體褶皺構(gòu)造格局

研究區(qū)的褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育且復雜多樣，褶皺構(gòu)造既有早期的不協(xié)調(diào)褶皺，又有晚期的寬緩褶皺，構(gòu)造疊加明顯。褶皺的形成是長期的、繼承性的。后期斷裂構(gòu)造的活動破壞了原有褶皺的完整性。研究可知，褶皺構(gòu)造是研究區(qū)的主要控礦構(gòu)造，因此對研究區(qū)褶皺構(gòu)造的研究，尤其對其變形特征及演化過程的研究，對于尋找研究區(qū)的控礦規(guī)律及礦體賦存部位具有重要意義。研究區(qū)的渣爾泰群發(fā)生了2期較大的構(gòu)造變形活動，形成了目前的褶皺格局。褶皺構(gòu)造既有早期的倒轉(zhuǎn)褶皺，又有不協(xié)調(diào)的小型褶皺和塑性較大的層間揉皺，晚期疊加褶皺現(xiàn)象明顯。通過對野外實測褶皺數(shù)據(jù)的分析，對研究區(qū)內(nèi)的褶皺構(gòu)造體系有了較為直觀的認識（表1，圖2）。

根據(jù)研究區(qū)觀測的褶皺要素判斷，研究區(qū)受到了強烈的近SN向擠壓，渣爾泰群巖層產(chǎn)生了褶皺，形成了一系列軸面往N傾斜的倒轉(zhuǎn)背斜。研究區(qū)主體褶皺構(gòu)造格架為3個較大型的倒轉(zhuǎn)背斜Z1—Z7，Z12，Z13，碳質(zhì)板巖和透閃石片巖分布在倒轉(zhuǎn)背斜的核部。倒轉(zhuǎn)背斜的附近發(fā)育一系列較小規(guī)模的不協(xié)調(diào)褶皺。在主期倒轉(zhuǎn)背斜的基礎上疊加了晚期的寬緩褶皺，使3個大型倒轉(zhuǎn)背斜的褶皺軸產(chǎn)生了再褶曲。

表1 研究區(qū)主要褶皺一覽表Table 1 Schedule of folds in the study area

圖2 研究區(qū)褶皺構(gòu)造綱要圖Fig．2 Sketch showing folds in the study area

3 研究區(qū)的褶皺變形特征

研究區(qū)為兩期構(gòu)造變形的疊加區(qū)，從兩期構(gòu)造變形特征可以推測出研究區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造的演化特征。綜觀渣爾泰群主期褶皺的空間位態(tài)和展布規(guī)律可以看出，兩期構(gòu)造變形符合區(qū)域渣爾泰群褶皺變形的特征，與區(qū)域渣爾泰群第二期（主期）褶皺特征和第三期（晚期）褶皺特征相符，應是渣爾泰群褶皺體系的一部分。

3．1 早期褶皺變形

早期褶皺（F1）為研究區(qū)的主期褶皺，生成區(qū)域性的褶皺構(gòu)造樣式，樞紐及其軸面延伸方向一致，均為近EW向，樞紐近水平，而軸面傾角一般較陡，翼間角較小，屬于緊閉型褶皺（圖3）。

渣爾泰群阿古魯溝組地層所表現(xiàn)出來的褶皺形態(tài)與主體褶皺相一致，隸屬于主期褶皺的露頭級小褶皺構(gòu)造非常發(fā)育，它們樞紐的走向與主體褶皺一致。

圖4為研究區(qū)實測剖面圖，雖然地層遭到了侵入巖體的破壞，但是從地層的出露規(guī)律及產(chǎn)狀上還是可以判斷出褶皺的存在，根據(jù)褶皺的形態(tài)特征可以看出，軸面都向N傾斜。左側(cè)的倒轉(zhuǎn)背斜屬于Z1的一部分，右側(cè)的倒轉(zhuǎn)背斜屬于Z13的一部分。

研究表明，研究區(qū)主期褶皺形態(tài)應是以倒轉(zhuǎn)褶皺為主體格架的不協(xié)調(diào)褶皺。倒轉(zhuǎn)褶皺應是軸面傾斜，樞紐近水平的緊閉褶皺，這與研究區(qū)晚期形成的樞紐近直立的褶皺，無論從褶皺形態(tài)還是幾何樣式上都是不相符的，因此該區(qū)的大型倒轉(zhuǎn)褶皺是與表1中研究區(qū)主要褶皺為同一個褶皺系列，由于巖石軟硬強度的不同，以及所受應力強度的差別導致的不協(xié)調(diào)褶皺。其組合形態(tài)如圖5所示。

研究區(qū)的主體褶皺格架是以早期的大型倒轉(zhuǎn)褶皺為主體，形成了3個規(guī)模較大、軸面向N傾的倒轉(zhuǎn)背斜。通過主期倒轉(zhuǎn)褶皺的空間位態(tài)和展布規(guī)律可以看出，研究區(qū)主期倒轉(zhuǎn)褶皺有較好的延續(xù)性，組成統(tǒng)一的構(gòu)造格局。倒轉(zhuǎn)翼是應力集中的區(qū)帶，形成主期褶皺的區(qū)域擠壓主動應力來自北方。

通過對賽因呼都格研究區(qū)主期褶皺中發(fā)育的倒轉(zhuǎn)背斜及其小褶皺的測量，它們主體反映的褶皺要素為：樞紐近水平，褶皺軸面走向NWW，傾向N，兩翼間夾角＜70°，軸面傾角60°～70°。由此可以判斷出，主期褶皺的形態(tài)總體為樞紐呈水平或者小角度傾伏，兩翼較為緊閉的不協(xié)調(diào)褶皺。構(gòu)造應力場方向為NNE－SSW。主期褶皺的軸面面理發(fā)育，表現(xiàn)形式為狹窄的密集劈理帶。

圖3 研究區(qū)主期褶皺樣式示意圖Fig．3 Sketch showing folds of the main deformation stage

圖4 研究區(qū)實測剖面圖Fig．4 The measured section in the study area

圖5 主期不協(xié)調(diào)褶皺形態(tài)組合示意圖Fig．5 Sketch of disharmonic fold of the main deformation stage

3．2 晚期褶皺變形

晚期褶皺（F2）形成了大型寬緩傾豎褶皺，樞紐和軸面近直立，常見后者改造前者的現(xiàn)象，造成了早期褶皺軸的再變形，出現(xiàn)了主期褶皺再褶曲現(xiàn)象。晚期構(gòu)造應力場為近EW向擠壓，形成翼間角較大、樞紐近于直立的傾豎褶皺。

4 烏拉特中旗地區(qū)的構(gòu)造變形特征

圖6 褶皺的褶曲現(xiàn)象Fig．6 Bending in fold

烏拉特中旗賽音呼都格地區(qū)所經(jīng)歷的兩期構(gòu)造變形體現(xiàn)了該區(qū)渣爾泰群多期構(gòu)造變形的演化特征。賽因呼都格研究區(qū)的早期褶皺反映了渣爾泰群主期褶皺的變形、演化特點，晚期褶皺反映了渣爾泰群疊加褶皺的變形、演化特點。通過研究、總結(jié)研究區(qū)的褶皺特征，可以推斷出烏拉特中旗地區(qū)渣爾泰群構(gòu)造變形與演化特征。

（1）主期褶皺樣式為不協(xié)調(diào)褶皺，發(fā)育大型的同斜褶皺，構(gòu)造應力場方向為NWW－SEE。主期褶皺是烏拉特中旗地區(qū)渣爾泰群分布最廣、規(guī)模最大，變形程度最強的褶皺構(gòu)造，形成了大型的倒轉(zhuǎn)背斜及向斜。主期褶皺受到了強烈的近SN向擠壓，形成了一系列軸面往N傾斜的倒轉(zhuǎn)背斜和向斜。賽音呼都格地區(qū)渣爾泰群的主期褶皺構(gòu)造變形特征與區(qū)域渣爾泰群的褶皺變形特征相吻合，說明是區(qū)域褶皺體系的組成部分。

（2）烏拉特中旗地區(qū)渣爾泰群的晚期褶皺以寬緩彎曲的形式，橫跨疊加在主期褶皺之上，主要表現(xiàn)為軸面面理在走向和傾向上的波狀彎曲。烏拉特中旗地區(qū)渣爾泰群在賽因呼都格研究區(qū)的平面展布及主期褶皺樞紐在賽因呼都格以北由NW向轉(zhuǎn)為NE向，總體呈S型彎曲擺動，存在與前期形態(tài)不同的小褶皺構(gòu)造。實地調(diào)查表明，在主期褶皺變形之后存在著晚期變形，晚期褶皺形成樞紐近于直立的寬緩褶皺，通過主期褶皺的面、線組構(gòu)統(tǒng)計分析，烏拉特中旗地區(qū)渣爾泰群晚期褶皺形成的區(qū)域主壓應力近EW向。晚期變形對早期變形進行了疊加與改造。經(jīng)過對晚期小褶皺的研究，該期褶皺要素特點為：樞紐高角度（70°±）傾伏；翼間角＞90°；軸面傾角近直立（80°～90°）。晚期小褶皺集中產(chǎn)出于主期褶皺樞紐的彎轉(zhuǎn)部位，該部位可見主期小褶皺之兩翼、軸面的彎曲變形及與晚期褶皺軸面相一致的密集劈理帶。

致謝：感謝劉汝琦老師在野外工作和論文撰寫過程中的幫助和指導。

［1］ 內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局．內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志［M］．北京：地質(zhì)出版社，1991：581－582．

［2］ 沈存利，王守光，蘇新旭，等．內(nèi)蒙古中元古界渣爾泰山群區(qū)域成礦特征研究［J］．地學前緣，2004，11（1）：279－286．

［3］ 彭潤民，翟裕生，韓雪峰，等．內(nèi)蒙古狼山造山帶構(gòu)造演化與成礦響應［J］．巖石學報，2007，23（3）：679－688．

［4］ 胡驍，牛樹銀．內(nèi)蒙古狼山—渣爾泰山中元古界的構(gòu)造變形與演化［J］．中國區(qū)域地質(zhì)，1992（1）：75－82．

［5］ 牛樹銀，許傳詩，胡驍，等．內(nèi)蒙狼山地區(qū)的控礦構(gòu)造研究［J］．長春地質(zhì)學院學報，1991，21（3）：313－320．

Tectonic evolution at Chartai group in Sain Hudag，Urad Zhongqi

LIU Zhan－tu
（Sinosteel Tianjin Geological Academy，Tianjin300181，China）

Two stages of tectonic deformation occurred at Chartai group in Sain Hudag，Urad Zhongqi．The first stage is characterized by disharmonic folding and large isoclinal fold was developed under NWWSEE stress field．The second stage is characterized by gentle open fold with wavy curve foliation along both the strike and dip and overprinting of fold of the second stage on that of the first stage and the principle stress is nearly in EW direction．

Sain Hudag；Chartai group；fold；overturn anticline；Inner Mongolia

P548

A

1001－1412（2012）03－0332－05

10．6053／j．issn．1001－1412．2012．03．011

2012－02－22； 改回日期： 2012－05－08； 責任編輯： 余和勇

劉占途（1979－），男，工程師，學士，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與研究工作。通信地址：天津市河東區(qū)友愛東道平房4號，中鋼集團天津地質(zhì)研究院，郵政編碼：300181；E－mail：heilu2000＠126．com