內(nèi)蒙古呼倫貝爾伊敏地區(qū)構(gòu)造特征及其演化

王生林，鄭朝陽

(貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

內(nèi)蒙古呼倫貝爾伊敏地區(qū)構(gòu)造特征及其演化

王生林，鄭朝陽*

(貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

根據(jù)野外數(shù)據(jù)資料收集以及前人的研究，對伊敏河五牧場等地區(qū)的構(gòu)造特征以及構(gòu)造演化過程進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié)和分析。按類型劃分，研究區(qū)構(gòu)造可分為褶皺、斷裂。褶皺構(gòu)造主要形成于加里東期和華力西期，斷裂構(gòu)造形成時期主要為華力西期，其次為燕山期，以北東向和北西向兩組斷裂為主。據(jù)板塊構(gòu)造理論，研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于西伯利亞板塊東南邊緣，通過出露的各時代地層特點(diǎn)分析，結(jié)合內(nèi)蒙古大地構(gòu)造單元劃分，認(rèn)為研究區(qū)構(gòu)造演化過程經(jīng)歷了古生代大陸邊緣穩(wěn)定增生、中生代陸內(nèi)裂陷充填和新生代垂直抬升三個階段。

構(gòu)造特征；構(gòu)造演化；褶皺；斷裂

研究區(qū)位于大興安嶺北段西坡，自然地理條件較差，地質(zhì)、物化探工作程度總體較低。較為系統(tǒng)的地質(zhì)工作始于二十世紀(jì)五十年代中晚期，八十～九十年代，該區(qū)地質(zhì)工作才有了長足的進(jìn)展，陸續(xù)有不同地勘單位根據(jù)工作需要進(jìn)行了不同比例尺，不同性質(zhì)或不同手段的地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查或檢查工作，從多方面取得了一定的地質(zhì)礦產(chǎn)資料。

邵積東(1998)系統(tǒng)闡述了內(nèi)蒙古地區(qū)大地構(gòu)造特征及其演化歷史[1]。丁凌(2007)[2]，周建波(2012)[3]等分別從不同時代的內(nèi)蒙古東部區(qū)域構(gòu)造特征及其演化歷史作了細(xì)致的論述。具體到內(nèi)蒙古呼倫貝爾伊敏河地區(qū)1:5萬的地質(zhì)資料比較欠缺。本文依托伊敏河地區(qū)1:5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查的資料，結(jié)合前人的研究成果對伊敏河地區(qū)的構(gòu)造特征及其演化進(jìn)行詳細(xì)論述。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地層

研究區(qū)古生代地層屬于北疆-興安地層區(qū)興安地層分區(qū)的達(dá)來-興隆地層小區(qū)，中、新生代地層位于濱太平洋地層區(qū)大興安嶺-燕山地層分區(qū)的博克圖-二連浩特地層小區(qū)[4]。

區(qū)內(nèi)地層出露較廣，主要由古生界、中生界、新生界地層，其中新生界分布最為廣泛，各時代地層劃分及變革見表1。

1.2 火成巖

區(qū)內(nèi)火成巖不發(fā)育，主要分布在北部。其中侵入巖多以巖枝、巖株和巖脈狀產(chǎn)出，總出露面積僅10余km2，火山巖都為噴出相，集中出現(xiàn)在泥盆系大民山組二段和侏羅系上統(tǒng)火山巖層中，分別代表海相富鈉火山巖系和陸相鈣堿性中酸性火山巖系。

1.3 變質(zhì)巖

研究區(qū)變質(zhì)巖出露較少，總體而言，變質(zhì)巖類型與變質(zhì)作用有關(guān)：古生代地層主要表現(xiàn)為區(qū)域變質(zhì)作用，而侵入巖發(fā)育和構(gòu)造斷裂帶內(nèi)多表現(xiàn)為接觸變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用。

2 構(gòu)造特征

2.1 大地構(gòu)造位置

研究區(qū)位于大興安嶺中段西坡，大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊(Ⅲ)西伯利亞東南陸緣增生帶(Ⅲ1)之額爾古納非火山型被動陸緣(Ⅲ12)[5]。(如圖1)(矩形框內(nèi)為工作區(qū))。

表1 伊敏河地區(qū)各時代地層劃分

圖1 內(nèi)蒙古大地構(gòu)造單元略圖

2.2 褶皺構(gòu)造

2.2.1 加里東期褶皺構(gòu)造

加里東構(gòu)造運(yùn)動主要影響研究區(qū)的奧陶系裸河組地層，產(chǎn)生等彎型、縱彎型褶皺變形，并伴隨低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用。

在紅花爾基剖面，沿河谷崖面多處可見本期褶皺構(gòu)造，如灰綠色千枚狀板巖層中的背斜褶曲，通過其南東翼上發(fā)育一系列的小型上攀褶皺識別，推測該背斜露寬約5～10 m，褶曲高3～5 m，次級小褶皺樞紐產(chǎn)狀210°∠18°。淺灰綠色具水平層理的薄層狀粉砂質(zhì)板巖與千枚狀板巖互層中，發(fā)育露頭尺度的丘狀褶皺，出露寬約5 m，南東翼上伴生次級下滑褶皺，其樞紐產(chǎn)狀210°∠40°，該翼巖層產(chǎn)狀80°∠26°。

由上可見，加里東期構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的褶皺變形，總體為露頭尺度、伴生次級小褶皺、常發(fā)育在薄層狀的軟弱巖層中。

2.2.2 華力西期褶皺構(gòu)造

華力西構(gòu)造運(yùn)動直接影響到研究區(qū)泥盆系-石炭系地層，同時也疊加到奧陶系地層中，表現(xiàn)為一系列開闊的褶皺構(gòu)造，圖2中的大型復(fù)式褶皺都是本期構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)物。因此，本期褶皺變形的特點(diǎn)是規(guī)模大，都為填圖尺度的構(gòu)造形跡；變形形跡以寬緩開闊為主；在強(qiáng)變形域中可以出現(xiàn)糜棱巖化作用、微觀上產(chǎn)生的變形面理低角度交切原生層理構(gòu)造，主要褶皺構(gòu)造有：

(1)崩渾廷烏拉復(fù)背斜

分布在研究區(qū)北部萃子坑河-崩渾廷烏拉-浩希特-伊敏河一線，呈北東-南系向展布，寬15 km，長約20余km，核部為泥盆系中上統(tǒng)大民山組，兩翼由石炭系上統(tǒng)紅水泉組組成。復(fù)背斜內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，翼部控制了后期晚侏羅系世沉積-火山巖層的分布，沿軸部斷續(xù)有石炭紀(jì)二長花崗巖和后期細(xì)?；◢弾r巖枝的侵入。地層走向由北西翼的北東逐漸變?yōu)槟媳?、北西，再轉(zhuǎn)成北東，構(gòu)成復(fù)式背斜。

(2)提古蘇復(fù)背斜

分布在紅花爾基伊敏河兩岸的奧陶系地層中，受后期斷裂構(gòu)造的破壞，使伊敏河北岸表現(xiàn)為復(fù)背斜(圖3)、伊敏河南岸則為復(fù)向斜構(gòu)造。河兩岸分別由2～1個背斜2個向斜組成，軸向為北北東向，兩翼巖層傾角為10°～66°，單個褶曲表現(xiàn)為向斜寬闊、背斜較緊閉的形跡，出露寬度約500～2000 m不等。伊敏河北岸復(fù)背斜兩翼都被第四系覆蓋，南岸復(fù)向斜的北西翼泥盆系地層也參與了褶皺變形，自身生成一系列背向斜褶皺構(gòu)造。

圖3 紅花爾基伊敏河北岸奧陶系裸河組褶皺 構(gòu)造剖面圖(據(jù)1:20萬伊敏幅)

(3)渾徳西向斜

該向斜分布在紅花爾基南10 km渾徳西河北岸的泥盆系泥鰍河組地層中，由一個開闊向斜和一個緊閉背斜組成，向斜南翼在渾徳西河南岸被大面積樟子松林覆蓋。該向斜樞紐呈北北西向，兩翼巖層產(chǎn)狀呈南陡北緩的不對稱性，出露寬度約2 km。

(4)芒給爾斯特褶皺

該褶皺位于伊敏蘇木北約5 km，處在崩渾廷烏拉復(fù)背斜的西翼，展布于伊敏河西岸，由石炭紀(jì)紅水泉組構(gòu)成一寬緩的背斜構(gòu)造，背斜軸近東西，向西延伸被第四系掩蓋，東側(cè)被伊敏河斷裂所截，出露寬度達(dá)6 km。整個構(gòu)造由紅水泉組巖層組成，由大理巖化灰?guī)r的展布勾繪出該褶皺的形跡。

2.3 斷裂構(gòu)造

研究區(qū)因地表覆蓋較嚴(yán)重，不少斷裂及構(gòu)造特征都是依據(jù)物探結(jié)合局部地質(zhì)資料進(jìn)行推斷的。斷裂構(gòu)造主要見于中北部地區(qū)，形成時期主要為華力西期，其次為燕山期，以北東向和北西向兩組斷裂為主，交織成網(wǎng)格狀斷裂，次之有北北東向和東西向斷裂，按不同方向分述如下：

2.3.1 北東向斷裂

主要分布于崩渾廷烏拉復(fù)背斜軸部和兩翼，呈北東向展布，由一系列北東向斷層 (F4、F5、F6)組成，沿斷層巖石破碎，有構(gòu)造角礫巖、斷層崖及火山巖分布，有代表性的斷層描述如下：

(1)敖瑞英那爾斯斷層(F4)

斷層展布于必魯特復(fù)式背斜南翼，與軸面近于平行，呈40°～50°方向伸展。長約17 km。西南段斷層兩側(cè)上大民山組與紅水泉組產(chǎn)狀不協(xié)調(diào)、凌亂、變化大，沿斷裂巖石擠壓破碎，有斷層角礫巖分布，斷層面有擦痕、鏡面，斷層角礫巖具壓碎現(xiàn)象，說明有再次活動。沿斷層有陡坎分布，中段和北東段被第四系覆蓋，沿斷裂形成沖溝、濕地，有泉分布。

(2)哈爾那爾斯斷裂(F8)

斷裂分布在研究區(qū)北部伊敏河?xùn)|岸，呈40°～50°方向延伸，向北東延伸出圖進(jìn)入北鄰幅，西南被伊敏河斷裂所截，長約10 km，該斷裂可能為伊敏河次級斷裂。斷裂發(fā)育在滿克頭鄂博組二段流紋巖中，由一系列人工采坑揭露，沿斷裂巖石強(qiáng)烈破碎，以斷層角礫巖為主，角礫大都被后期充填的石英脈再膠結(jié)，脈體中有晶洞，角礫和圍巖蝕變較強(qiáng)烈，主要有褐鐵礦化、鐵錳礦化、高嶺土化、葉臘石化以及硅化。

2.3.2 北西向斷裂組

位于崩渾廷烏拉復(fù)背斜兩側(cè)，呈北西向展布，沿斷層巖石破碎，有構(gòu)造角礫巖及斷層崖等，現(xiàn)分述如下：

(1)童京敖包斷裂(F11)

位于崩渾廷烏拉復(fù)背斜南側(cè)，從紅花爾基西山腳經(jīng)嘎亥艾勒到敖瑞音那爾斯山腳，北西向展布，長約25 km，在紅花爾基一帶與伊敏河谷吻合，沿河谷兩岸巖石破碎，斷層崖、三角面成排出現(xiàn)，長約5 km，河流直線型分布，在北段敖瑞音那爾斯一帶形成50～60 m高懸崖陡壁。在紅花爾基北斷層西盤次級逆斷層發(fā)育，巖層強(qiáng)烈褶皺，由次級逆斷層指示為東盤向南錯動的平推斷層。

(2)萃子坑斷裂(F13)

該斷裂為遙感解譯的線性構(gòu)造，大體沿萃子坑河谷延伸，在地貌上河谷邊緣發(fā)育一系列斷層三角面，河谷兩側(cè)滿克頭鄂博組流紋巖中普遍發(fā)育板狀劈理，東圖邊近南北向的呼吉罕河在東葦子坑突然轉(zhuǎn)彎成NW向，似呈追蹤斷裂隙。萃子坑河向北西匯入伊敏河，實際被北北東向的伊敏河斷裂所截。

2.3.3 北北東向斷裂

該方向斷裂規(guī)模較大，對地層、地貌、火山巖有一定控制作用，切斷北東和北西向兩組斷層，具有多期活動特點(diǎn)，以伊敏河斷裂(F14)為例。

伊敏河斷裂前人所稱的輝河林場-孟根楚魯蘇木北東向盆緣斷裂。本文指從伊敏蘇木到國營伊敏河牧場一線，呈北北東向延伸，長約30余km，與近南北向的伊敏河河谷吻合。沿走向，中上泥盆統(tǒng)上大民山組、下石炭統(tǒng)紅水泉組形成一系列斷層崖和斷層三角面，長約6 km，北段構(gòu)成不同地貌單元的分界線。斷層面西傾，西盤下降，東盤上升，為正斷層，具有多期活動的特點(diǎn)，切割北東及北西向華力西期斷層和燕山期火山巖，并制約了下白堊統(tǒng)伊敏組煤系地層的分布。

區(qū)內(nèi)其他斷裂構(gòu)造特征見表2。

綜上所述，由于研究區(qū)在各時代都處在相同的大地構(gòu)造位置，地殼演化過程中不同的構(gòu)造運(yùn)動對不同構(gòu)造背景下的產(chǎn)物形成不同的構(gòu)造變形形跡。根據(jù)各時代地層分布和構(gòu)造變形構(gòu)造變形特點(diǎn)，表明主體構(gòu)造線呈北東向，發(fā)育了一系列左旋斜列式大型復(fù)式褶皺(圖2)，主要有崩渾廷烏拉復(fù)背斜、提古蘇復(fù)背斜和沙吉乃·溫多爾復(fù)背斜和薩日拉毛廷浩來斷裂、哈爾那爾斯斷裂，其次是北西向的渾徳西向斜、童京敖包斷裂等。區(qū)內(nèi)的前中生代構(gòu)造形跡表現(xiàn)為脆韌性和褶皺，中生代后則為斷陷盆地和火山環(huán)型構(gòu)造。大型環(huán)狀構(gòu)造特征見表3。

表2 研究區(qū)斷裂構(gòu)造特征

表3 大型環(huán)狀構(gòu)造特征

3 構(gòu)造演化

3.1 古生代大陸邊緣穩(wěn)定增生階段

古生代期間，研究區(qū)處于南蒙古至西拉木倫河之間的古亞洲洋盆，構(gòu)造環(huán)境屬于西伯利亞板塊東南緣復(fù)雜邊緣海盆中，西部和西南分別有南戈壁微陸塊和錫林浩特微陸塊等島嶼分布。

早寒武世西伯利亞板塊為局限性海灣沉積環(huán)境，研究區(qū)所處的額爾古納非火山型被動陸緣(西伯利亞板塊的北西區(qū))為隆升階段，未接受沉積[5]。

中-晚奧陶世，本區(qū)處于古亞洲洋邊緣海盆，在海盆大陸坡下形成裸河組海盆濁積巖，近千米巖層由幾至幾十厘米不等厚的變質(zhì)雜砂巖和粉砂質(zhì)板巖組成，顯示穩(wěn)定的垂向增生。

晚古生代末期，古亞洲洋發(fā)生構(gòu)造性收縮，邊緣海洋盆向周緣微陸塊俯沖、碰撞，導(dǎo)致研究區(qū)局部隆升，缺失志留紀(jì)沉積[2]。早泥盆世開始，古亞洲洋可能仍處于大洋擴(kuò)張期，致使早-中泥盆世、中-晚泥盆世繼續(xù)深海沉積，分別形成泥鰍河組濁積巖系和大明山組碎屑巖、石英角斑巖-角斑巖-硅質(zhì)巖的海相火山巖建造，地層序列從下至上火山活動開始增多，顯示從穩(wěn)定陸緣向活動陸緣轉(zhuǎn)化的趨勢。早石炭世開始，研究區(qū)通過側(cè)向遷移、水平增生，沉積物以正常碎屑巖夾碳酸鹽巖的淺海陸棚。

中石炭世—二疊紀(jì)，在西伯利亞板塊與華北板塊的碰撞過程中[6、7]，地殼物質(zhì)的重熔、活化，生成了同造山型的石炭紀(jì)二長花崗巖系。

由此可見，研究區(qū)在整個古生代期間，由垂向增生通過側(cè)向增生，通過陸塊碰撞、巖漿活動的構(gòu)造歷程完成了洋-陸轉(zhuǎn)換。

3.2 中生代陸內(nèi)盆地充填階段

晚古生代后，研究區(qū)處于板塊碰撞拼合后的統(tǒng)一陸塊[8]，開始接受東南太平洋板塊的俯沖、碰撞作用，進(jìn)入陸內(nèi)的造山過程，研究區(qū)轉(zhuǎn)為濱太平洋構(gòu)造域[9]。構(gòu)造作用承早期的構(gòu)造格局，并進(jìn)一步活動，在區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一系列北東向大小不同的構(gòu)造盆地，并在晚侏羅世-早白堊世期間先后充填、堆積了火山作用和沉積作用產(chǎn)物，即滿克頭鄂博組流紋巖、瑪尼吐組安山巖和伊敏組煤系地層。期間輝長巖、輝綠巖、閃長巖、斜長花崗巖、細(xì)?；◢弾r等增生雜巖，宣告洋盆發(fā)展階段的結(jié)束。

3.3 新生代垂直抬升階段

白堊紀(jì)后，盆地萎縮，研究區(qū)整體抬升，新構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的差異升降作用，更新世于局部坳陷內(nèi)接受了呼查山組類磨拉石的紅層堆積。

全新世以差異性升降運(yùn)動為主，造成松散沉積物的區(qū)域性分布，在斷裂發(fā)育帶上出現(xiàn)侵蝕，堆積了河流相產(chǎn)物。

4 結(jié)論

(1)構(gòu)造特征，褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造：褶皺構(gòu)造按形成時代分為加里東期褶皺構(gòu)造，華力西期褶皺構(gòu)造。加里東構(gòu)造運(yùn)動主要影響研究區(qū)的奧陶系裸河組地層，產(chǎn)生等彎型、縱彎型小型褶皺變形，并伴隨低綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用。華力西構(gòu)造運(yùn)動直接影響到研究區(qū)泥盆系-石炭系地層，同時也疊加到奧陶系地層中，表現(xiàn)為一系列開闊的褶皺構(gòu)造，大型復(fù)式褶皺都是本期構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)物。

斷裂構(gòu)造主要見于中北部地區(qū)，以北東向和北西向兩組斷裂為主。北東向斷裂組主要分布于崩渾廷烏拉復(fù)背斜軸部和兩翼，呈北東向展布，由一系列北東向斷層 (F4、F5、F6)組成，沿斷層巖石破碎，有構(gòu)造角礫巖、斷層崖及火山巖分布。北西向斷裂位于崩渾廷烏拉復(fù)背斜兩側(cè)，呈北西向展布，沿斷層巖石破碎，有構(gòu)造角礫巖及斷層崖等。北北東向斷裂，該方向斷裂規(guī)模較大，對地層、地貌、火山巖有一定控制作用，切斷北東和北西向兩組斷層，具有多期活動特點(diǎn)。

(2)通過與鄰區(qū)大地構(gòu)造演化歷史的對比，對出露的各時代地層特點(diǎn)分析，認(rèn)為研究區(qū)構(gòu)造演化經(jīng)歷了三個階段，分別是：古生代大陸邊緣穩(wěn)定增生階段，中生代陸內(nèi)盆地充填階段，新生代垂直抬升三個階段。

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(責(zé)任編輯：曾 晶)

Structural Feature and Evolution in the Area of Yimin， HulunBuir，Inner Mongolia Autonomous Region

WANG Shenglin， ZHENG Zhaoyang*

(College of Resources and Environmental Engineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China)

This paper systematically summarizes and analyzes structural feature and evolution in the area of Wumuchang， Yiminhe Town on the basis of field data collection and previous studies. The structural feature of this area consists of fold and fracture. The former was mostly formed in Caledonian and Variscan， and the latter was mainly in Variscan and then Yanshanian， based on NW-trend and NE- trend fractures. The geotectonic position lies in the southeast edge of Siberian plate in line with the theory of plate tectonics. This paper concludes that the structural evolution of this area has gone through steady continental margins accretion in Paleozoic， chasmic and sealed intra continental in Mesozoic and vertical transportation in Cenozoic by analyzing exposed formation characteristics of all ages and liking to the division of structural units in Inner Mongolia.

structural feature; structural evolution; fold; fracture

1000-5269(2016)06-0016-06

10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2016.06.05

2016-09-12

貴州省聯(lián)合基金(黔科合LH字[2015]7664號)；內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)勘查基金(NMKD2013-07)

王生林(1990-)，男，在讀碩士，研究方向：頁巖氣，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，Email：18275028517@163.com.

*通訊作者： 鄭朝陽，Email：zzyhe@163.com

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