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1、內(nèi)蒙古武川縣西部構(gòu)造與變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)和成礦作用的
關(guān)系
摘要:研究區(qū)大地構(gòu)造部位屬華北陸塊區(qū)。華北陸塊自原始陸塊形成至現(xiàn)今的構(gòu)造格局,經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造變形與演化。根據(jù)不同時(shí)代的大地構(gòu)造演化特征劃分為:太古宙東伙房一一西烏蘭不浪古陸塊、大井一一小南溝新太古代花崗一一綠巖帶(色爾騰山古巖漿弧)、中元古代被動(dòng)陸緣渣爾泰山裂陷槽、中新生代斷陷盆地。
研究區(qū)中太古代晚期經(jīng)歷了烏拉山運(yùn)動(dòng)形成麻粒巖相一一高角閃巖相的變質(zhì)巖系。新太古代期末經(jīng)歷了色爾騰山運(yùn)動(dòng),形成綠片巖相的變質(zhì)巖系。晚元古代末期,渣爾泰山群經(jīng)歷了強(qiáng)大的白云鄂博運(yùn)動(dòng)并受其影響,形成鈣質(zhì)絹云母板巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)石英砂巖、石英巖及變質(zhì)
2、礫巖等低綠片巖相的巖石組合以及韌性變形的糜棱巖等。
研究區(qū)位于鐵、金、銅為主的多金屬成礦帶上,中太古界烏拉山巖群及其與之相伴生的變質(zhì)深成體構(gòu)成區(qū)內(nèi)最古老的陸核,新太古界色爾騰山巖群及其變質(zhì)花崗質(zhì)侵入巖構(gòu)成了本區(qū)新太古代花崗一一綠巖帶,烏拉山運(yùn)動(dòng)和色爾騰山運(yùn)動(dòng)在測(cè)區(qū)內(nèi)占有極其重要的位置。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及巖漿活動(dòng)導(dǎo)致熱液活動(dòng)頻繁,斷裂構(gòu)造,韌、脆性剪切構(gòu)造發(fā)育,形成了眾多規(guī)模不等的鐵、金、銅礦床,礦點(diǎn)及礦化點(diǎn)。
摘要:構(gòu)造運(yùn)動(dòng)鐵金礦床
研究區(qū)地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中部,武川縣西部,大地構(gòu)造部位屬華北陸塊區(qū)。一級(jí)構(gòu)造單元屬華北陸塊區(qū),二級(jí)構(gòu)造單元為狼山一一陰山地塊,三級(jí)構(gòu)造單元為研究區(qū)主要研究對(duì)象。華北陸
3、塊自原始陸塊形成至現(xiàn)今的構(gòu)造格局,經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造變形與演化,研究區(qū)的構(gòu)造格局具明顯的時(shí)空演化特點(diǎn),中太古界烏拉山巖群及變質(zhì)深成體主要分布在研究區(qū)南部,新太古界色爾騰山巖群及變質(zhì)花崗巖侵入體主要分布在研究區(qū)的北部,中元古界渣爾泰山群緊密相隨色爾騰山巖群產(chǎn)生,構(gòu)成與色爾騰山巖群走向一致的構(gòu)造帶,古生代晚期和印支期花崗質(zhì)侵入巖主要分布在西部,中新生代斷陷和坳陷盆地主要分布在研究區(qū)東南部。根據(jù)不同時(shí)代的大地構(gòu)造演化特征劃分為:太古宙東伙房一一西烏蘭不浪古陸塊、大井一一小南溝新太古代花崗一一綠巖帶(色爾騰山古巖漿?。?、中元古代被動(dòng)陸緣渣爾泰山裂陷槽、中新生代斷陷盆地。
一、構(gòu)造與變質(zhì)作用的關(guān)系
4、在地質(zhì)歷史發(fā)展中,重大的構(gòu)造事件與熱事件總是密切相關(guān)的,巖石的變形與變質(zhì)作用交織在一起,伴隨著地殼運(yùn)動(dòng)的推移而規(guī)律變化。
中太古代晚期主要經(jīng)歷了烏拉山運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)大構(gòu)造作用
及高熱流值作用,導(dǎo)致構(gòu)造變形以塑性為主,構(gòu)成柔流褶皺及塑性層間滑動(dòng)。強(qiáng)烈的構(gòu)造變形伴隨著區(qū)域中高溫變質(zhì)作用,形成麻粒巖相一一高角閃巖相的變質(zhì)巖系。如紫蘇長英質(zhì)麻粒巖、角閃紫蘇麻粒巖、矽線榴石片麻巖、角閃斜長片麻巖等。
新太古代期末,經(jīng)歷了色爾騰山運(yùn)動(dòng)的改造,南北向的構(gòu)造擠壓收縮,使色爾騰山巖群發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造變形,形成片內(nèi)柔流及無根鉤狀褶皺,區(qū)域片理的形成是其主要變形特征,同時(shí)伴隨著低角閃巖相一一高綠片巖相的區(qū)域動(dòng)力熱流變
5、質(zhì)作用,之后疊加了低綠片巖相退變質(zhì)作用,形成綠片巖相的變質(zhì)巖系。如鈉長綠簾陽起片巖,陽起綠簾片巖、黑云石英片巖等。
晚元古代末期,渣爾泰山群經(jīng)歷了強(qiáng)大的白云鄂博運(yùn)動(dòng)并受其影響,渣爾泰山群多次強(qiáng)烈變形,擠壓破碎,巖石也相應(yīng)地發(fā)生了區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用,形成鈣質(zhì)絹云母板巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)石英砂巖、石英巖及變質(zhì)礫巖等低綠片巖相的巖石組合以及韌性變形的糜棱巖等,該變質(zhì)巖石的空間展布受測(cè)區(qū)北西或近東西向斷裂的控制。
二、構(gòu)造與巖漿活動(dòng)的關(guān)系
中太古代初始陸克邊緣演化為巖漿弧的構(gòu)造環(huán)境,發(fā)生了強(qiáng)烈的火山作用,隨著大量巖漿噴由和碎屑沉積,烏拉山巖群沉積厚度不斷加大并下沉,本區(qū)發(fā)生了第一次構(gòu)造熱事件烏拉
6、山運(yùn)動(dòng),隨著南北應(yīng)力持續(xù)作用,地殼擠壓俯沖,地
層發(fā)生褶皺并造成大規(guī)模深成體巖漿的侵入,形成了測(cè)區(qū)東
伙房片麻雜巖和昆都侖片麻雜巖深成體,與烏拉山巖群緊密
相隨,共同遭受了麻粒巖相一一高角閃巖相變質(zhì)變形作用。
因此,東伙房和昆都侖變質(zhì)侵入深成體是烏拉山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)
物,東伙房片麻雜巖的主要巖性為紫蘇長英質(zhì)麻粒巖,昆都
侖片麻雜巖的主要巖性為角閃斜長片麻巖,均為TTG巖系的
巖石。
烏拉山運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,隨著華北地塊邊緣褶皺帶的固結(jié),
地殼開始由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂?。新太古代初,古大陸再一次?
解,隨著應(yīng)力的不斷加強(qiáng),在色爾騰山一帶逐漸拉出了洋殼,
構(gòu)造環(huán)境已發(fā)展成相當(dāng)于島弧構(gòu)造環(huán)境,沉
7、積了色爾騰山巖
群基性、中基性火山巖和碎屑巖。隨著應(yīng)力由拉伸轉(zhuǎn)變?yōu)閿D
壓俯沖,色爾騰山巖群開始褶皺回返,并造成大規(guī)模的巖漿
活動(dòng),形成測(cè)區(qū)片麻狀輝石閃長巖、片麻狀石英閃長巖、片
麻狀英云閃長巖。因此,測(cè)區(qū)中酸性變質(zhì)侵入巖與色爾騰山
運(yùn)動(dòng)緊密相隨,是色爾騰山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,這些中酸性變質(zhì)侵
入巖均屬奧長花崗巖――英云閃長巖系列,是TTG巖系的一
部分,是板塊俯沖的標(biāo)志。
色爾騰山運(yùn)動(dòng)使色爾騰山海槽閉合,剛性地殼又逐漸形
成。元古代早期,地殼構(gòu)造應(yīng)力場具階段性擠壓一一拉伸,
隨著拉裂的發(fā)生,在測(cè)區(qū)形成了早元古代變質(zhì)閃長巖、變質(zhì)
石英閃長巖和變質(zhì)英云閃長巖。因此早元古代中酸性侵入巖
8、
與地殼拉裂有著密切的關(guān)系。
中晚華力西期巖體和印支期侵入體分布在測(cè)區(qū)西部,呈
小巖基或巖株產(chǎn)出。特別是二疊紀(jì)同碰撞花崗巖侵入體和三
疊紀(jì)造山后花崗巖體,受華北板塊和西伯利亞板塊陸一一陸
碰撞控制明顯。在測(cè)區(qū)西部及西鄰幅形成大致平行華北陸塊
北緣的二疊紀(jì)和三疊紀(jì)巖漿巖帶。
研究區(qū)在燕山期巖漿活動(dòng)規(guī)模較小,呈淺成小巖株產(chǎn)
出,受構(gòu)造控制明顯。
三、構(gòu)造與成礦作用的關(guān)系
研究區(qū)位于鐵、金、銅為主的多金屬成礦帶上,中太古
界烏拉山巖群及其與之相伴生的變質(zhì)深成體構(gòu)成區(qū)內(nèi)最古
老的陸核,新太古界色爾騰山巖群及其變質(zhì)花崗質(zhì)侵入巖構(gòu)
成了本區(qū)新太古代花崗一一綠巖帶,烏拉山運(yùn)動(dòng)和色爾
9、騰山
運(yùn)動(dòng)在測(cè)區(qū)內(nèi)占有極其重要的位置。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及巖漿活動(dòng)導(dǎo)
致熱液活動(dòng)頻繁,斷裂構(gòu)造,韌、脆性剪切構(gòu)造發(fā)育,形成
了眾多規(guī)模不等的鐵、金、銅礦床,礦點(diǎn)及礦化點(diǎn)。1
沉積變質(zhì)型鐵礦與構(gòu)造的關(guān)系
研究區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦發(fā)育,但嚴(yán)格受烏拉山巖群和色
爾騰山巖群含鐵巖系和層位的控制,與構(gòu)造關(guān)系密切。伸展
構(gòu)造環(huán)境控制烏拉山巖群和色爾騰山巖群沉積洋盆的裂解,
隨著應(yīng)力的持續(xù)作用,海底火山活動(dòng)強(qiáng)烈,形成了大量基性、
中基性火山巖的噴發(fā),火山噴氣提供了大量鐵和硅,形成沉
積型硅鐵巖,經(jīng)變質(zhì)作用和重結(jié)晶作用,形成條帶狀和條紋
狀構(gòu)造的沉積變質(zhì)型鐵礦。因此,沉積變質(zhì)型鐵礦既與中基
性火山巖
10、噴發(fā)有關(guān),又與構(gòu)造密切相關(guān)。
2 成礦帶與構(gòu)造的關(guān)系
研究區(qū)區(qū)北部,新太古界色爾騰山巖群呈殘留體或捕虜
體產(chǎn)生,遭受了高綠片巖相一一低角閃巖相變質(zhì)變形的改
造,與之相伴生的新太古代變質(zhì)侵入巖片麻狀英云閃長巖及
片麻狀石英閃長巖大面積分布。經(jīng)歷了低綠片巖相變形變質(zhì)
的改造,由二者構(gòu)成了測(cè)區(qū)新太古代花崗一一綠巖帶。在花
崗綠巖帶內(nèi)鐵礦床和金礦點(diǎn)比較發(fā)育。鐵礦床總體呈北西向
分布,構(gòu)成了測(cè)區(qū)鐵成礦帶。在鐵成礦帶的南部,金礦點(diǎn)亦
呈北西向展布,構(gòu)成了測(cè)區(qū)金成礦帶。二條成礦帶的展布方
向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,很明顯,成礦帶的展布或鐵礦床、
金礦點(diǎn)的分布受區(qū)域構(gòu)造的控制。因此,成礦帶
11、與構(gòu)造的關(guān)
系是密不可分的。
3 韌性剪切帶與金礦化的關(guān)系
研究區(qū)韌性剪切帶發(fā)育,大多呈北西向展布。在糜棱巖
化過程中多數(shù)元素保持穩(wěn)定,而Au、Cu沒有升高的趨勢(shì),
大部分豐度值偏低,與圍巖基本相同,這說明韌性剪切帶本
身并不形成礦體。但韌性剪切帶中的石英脈往往含礦,特別
是新太古代片麻狀英云閃長巖及片麻狀石英閃長巖中的石
英脈,多形成礦體或礦化體。根據(jù)微量元素和化學(xué)樣分析,
新太古代片麻狀英云閃長巖和片麻狀石英閃長巖中金豐度
值高,最高可達(dá)500ng/g,高由地殼金平均豐度值40?50倍,
韌性剪切帶強(qiáng)烈的變形具有較大的滲透性,能起到導(dǎo)流作
用,引起深部不同層次的流體向上遷移,使途徑不同巖性的
熱流體將不同層次的成礦元素活化,為片麻狀英云閃長巖和
片麻狀石英閃長巖中的石英脈成礦奠定了良好的基礎(chǔ)。由此
可見,韌性剪切帶與成礦關(guān)系密切。
4 斷裂構(gòu)造與成礦的關(guān)系
研究區(qū)中北部,主構(gòu)造線為北西向,次一級(jí)斷裂構(gòu)造為
北東向和近東西向,主構(gòu)造線控制了鐵礦床、金礦點(diǎn)的北西
向分布,次級(jí)構(gòu)造起著容礦控礦的作用。在金礦點(diǎn)中大部分
金礦體或金礦化體呈北東向或近東西向展布,比如白銀廠汗
金礦點(diǎn)四條礦體中有三條金礦體沿北東20?30°走滑斷
層貫入,一條金礦體沿近東西向壓扭性斷層成礦。由此可見
斷裂構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用是明顯的。