內(nèi)蒙古武川縣西部構(gòu)造與變質(zhì)作用、巖漿活動和成礦作用的關(guān)系

張瑞軍　黃光杰

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)不同時代的大地構(gòu)造演化特征劃分為：太古宙東伙房——西烏蘭不浪古陸塊、大井——小南溝新太古代花崗——綠巖帶（色爾騰山古巖漿弧）、中元古代被動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)歷了烏拉山運動形成麻粒巖相——高角閃巖相的變質(zhì)巖系。新太古代期末經(jīng)歷了色爾騰山運動，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)歷了強大的白云鄂博運動并受其影響，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)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——綠巖帶，烏拉山運動和色爾騰山運動在測區(qū)內(nèi)占有極其重要的位置。構(gòu)造運動及巖漿活動導(dǎo)致熱液活動頻繁，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，礦點及礦化點。

摘要：構(gòu)造 運動 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)。一級構(gòu)造單元屬華北陸塊區(qū)，二級構(gòu)造單元為狼山——陰山地塊，三級構(gòu)造單元為研究區(qū)主要研究對象。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，研究區(qū)的構(gòu)造格局具明顯的時空演化特點，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)出，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)不同時代的大地構(gòu)造演化特征劃分為：太古宙東伙房——西烏蘭不浪古陸塊、大井——小南溝新太古代花崗——綠巖帶（色爾騰山古巖漿弧）、中元古代被動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

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，伴隨著地殼運動的推移而規(guī)律變化。

中太古代晚期主要經(jīng)歷了烏拉山運動的強大構(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。強烈的構(gòu)造變形伴隨著區(qū)域中高溫變質(zhì)作用，形成麻粒巖相——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)歷了色爾騰山運動的改造，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，同時伴隨著低角閃巖相——高綠片巖相的區(qū)域動力熱流變質(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)歷了強大的白云鄂博運動并受其影響，渣爾泰山群多次強烈變形，擠壓破碎，巖石也相應(yīng)地發(fā)生了區(qū)域低溫動力變質(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區(qū)北西或近東西向斷裂的控制。

二、構(gòu)造與巖漿活動的關(guān)系

中太古代初始陸殼邊緣演化為巖漿弧的構(gòu)造環(huán)境，發(fā)生了強烈的火山作用，隨著大量巖漿噴出和碎屑沉積，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)造熱事件烏拉山運動，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——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動的產(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。

烏拉山運動結(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)閯傂浴Ｐ绿糯酰糯箨懺僖淮瘟呀猓S著應(yīng)力的不斷加強，在色爾騰山一帶逐漸拉出了洋殼，構(gòu)造環(huán)境已發(fā)展成相當于島弧構(gòu)造環(huán)境，沉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，形成測區(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，測區(qū)中酸性變質(zhì)侵入巖與色爾騰山運動緊密相隨，是色爾騰山運動的產(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，是板塊俯沖的標志。

色爾騰山運動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——拉伸，隨著拉裂的發(fā)生，在測區(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區(qū)西部，呈小巖基或巖株產(chǎn)出。特別是二疊紀同碰撞花崗巖侵入體和三疊紀造山后花崗巖體，受華北板塊和西伯利亞板塊陸——陸碰撞控制明顯。在測區(qū)西部及西鄰幅形成大致平行華北陸塊北緣的二疊紀和三疊紀巖漿巖帶。

研究區(qū)在燕山期巖漿活動規(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——綠巖帶，烏拉山運動和色爾騰山運動在測區(qū)內(nèi)占有極其重要的位置。構(gòu)造運動及巖漿活動導(dǎo)致熱液活動頻繁，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，礦點及礦化點。

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，海底火山活動強烈，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)出，遭受了高綠片巖相——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)成了測區(qū)新太古代花崗——綠巖帶。在花崗綠巖帶內(nèi)鐵礦床和金礦點比較發(fā)育。鐵礦床總體呈北西向分布，構(gòu)成了測區(qū)鐵成礦帶。在鐵成礦帶的南部，金礦點亦呈北西向展布，構(gòu)成了測區(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、金礦點的分布受區(qū)域構(gòu)造的控制。因此，成礦帶與構(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，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500ng/g，高出地殼金平均豐度值40～50倍，韌性剪切帶強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、金礦點的北西向分布，次級構(gòu)造起著容礦控礦的作用。在金礦點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)造對成礦的控制作用是明顯的。