內(nèi)蒙古固陽(yáng)大老虎店中太古代烏拉山巖群地質(zhì)特征

井天陽(yáng)

摘要：本文是在“內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市大老虎店等四幅1：5萬(wàn)區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行的深入研究，本文以野外地質(zhì)調(diào)查為依據(jù)，運(yùn)用地層剖面特征、巖石類型及特征等手段進(jìn)行綜合分析，在前人研究的基礎(chǔ)上，將本地區(qū)烏拉山巖群分為四個(gè)巖組：榴云片麻巖巖組、黑云角閃片麻巖巖組、鉀長(zhǎng)變粒巖巖組、大理巖巖組，對(duì)探討該地區(qū)區(qū)域變質(zhì)作用特征、地層特征、混合巖化、原巖恢復(fù)及早期大陸地殼研究有著重要的影響。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)特征；烏拉山巖群；固陽(yáng)；內(nèi)蒙古

前言

經(jīng)野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本測(cè)區(qū)內(nèi)巖石變質(zhì)作用強(qiáng)烈，以高角閃巖一麻粒巖相為主，為一套完整的變質(zhì)表殼巖，地層特征明顯，是內(nèi)蒙地軸的重要組成部分，對(duì)研究烏拉山巖群變質(zhì)巖具有深遠(yuǎn)意義。

1.研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

本測(cè)區(qū)烏拉山巖群研究程度比較低，主要為中深變質(zhì)巖系，出露在內(nèi)蒙古大青山、桌子山及烏拉山等地區(qū)，烏拉山巖群的定名及劃分同時(shí)也經(jīng)歷了不斷的變化，在前人的調(diào)查研究基礎(chǔ)上，不斷的推陳出新。烏拉山巖群由最初的桑干群進(jìn)行細(xì)化將內(nèi)蒙古部分（原桑干群上部）改名為烏拉山群，經(jīng)內(nèi)蒙古編表組定名為烏拉山巖群，同時(shí)烏拉山巖群的巖組劃分也各有不同。最初孫健初于1934年將一套深變質(zhì)巖系劃歸桑干群，內(nèi)蒙古自治區(qū)編表組于1972年將內(nèi)蒙古部分（原桑干群上部）定名為烏拉山巖群，并劃分為四個(gè)巖組，采用四分法對(duì)烏拉山巖群的劃分方法一直被采用，1993年內(nèi)蒙古區(qū)調(diào)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查和研究中在沿用四分發(fā)的基礎(chǔ)上，豐富了其中的內(nèi)涵。2000年李龍等人認(rèn)為烏拉山巖群由上至下可分為3個(gè)巖組：大理巖巖組、淺色片麻巖巖組和深色片麻巖巖組。

前人的研究只是對(duì)區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行分析，對(duì)單一地質(zhì)區(qū)域缺少深入研究，沒(méi)有針對(duì)性，本文針對(duì)內(nèi)蒙古固陽(yáng)大老虎店測(cè)區(qū)的中太古代烏拉山巖群地質(zhì)特征進(jìn)行研究，對(duì)本測(cè)區(qū)烏拉山巖群進(jìn)行巖組劃分，并對(duì)巖組特征進(jìn)行闡述。

2.區(qū)域地質(zhì)背景

本測(cè)區(qū)位于包頭市固陽(yáng)縣大老虎店，研究區(qū)內(nèi)出露的主要地層為烏拉山巖群、興和巖群、二疊系（腦包溝組、雜懷溝組）、侏羅系（大青山組、長(zhǎng)漢溝組、武當(dāng)溝組）、白堊系（固陽(yáng)組、李三溝組）、第三系及第四系等，地層極為發(fā)育。大地構(gòu)造位置位于陰山斷隆、大青山復(fù)式背斜的北翼、華北陸塊北緣隆起帶（俗稱內(nèi)蒙地軸），斷層構(gòu)造和褶皺構(gòu)造在本測(cè)區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，構(gòu)造較為發(fā)育，具有復(fù)雜的大地構(gòu)造背景。

3.巖組特征

烏拉山巖群變質(zhì)巖系在測(cè)區(qū)內(nèi)出露較好，主要出露于大老虎店幅和下濕壕幅中，另在石拐礦區(qū)幅及耳沁堯子幅北部零星分布，出露面積達(dá)600km²。烏拉山巖群出露的主要巖石類型為黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云二長(zhǎng)片麻巖、含石榴黑云堿長(zhǎng)片麻巖、含石榴透輝石英巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖，角閃二長(zhǎng)片麻巖，透輝石斜長(zhǎng)片麻巖，鉀長(zhǎng)變粒巖或鉀長(zhǎng)片麻巖；大理巖為含含磷灰石蛇紋石化橄欖石大理巖、金云母蛇紋石化橄欖石大理巖。

烏拉山巖群作為一套深成變質(zhì)巖系，特征變質(zhì)礦物對(duì)研究烏拉山巖群有著舉足輕重的地位，主要的特征變質(zhì)礦物為石榴石、單斜輝石、斜方輝石、角閃石（棕色）、黑云母等。賈和義（2004）將烏拉山巖群變質(zhì)階段進(jìn)行了重新劃分，主要分為早期階段、峰值階段、恒溫降壓變質(zhì)階段、晚期變質(zhì)階段。早期階段到恒溫降壓階段主要特點(diǎn)體現(xiàn)在礦物組合上，從麻粒巖相變質(zhì)開(kāi)始到變質(zhì)作用達(dá)到峰值，進(jìn)入高角閃巖相一麻粒巖相，礦物特征作為主要的指示依據(jù)，主要特點(diǎn)為石榴石晶體大量出現(xiàn)到峰值階段石榴石與斜方輝石、單斜輝石的共生，進(jìn)入恒溫降壓變質(zhì)階段形成石榴石反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)，黑云母粒度較大，可達(dá)0.5mm～1mm；晚期變質(zhì)階段（降溫降壓階段）輝石出現(xiàn)綠色角閃石，退化變質(zhì)是本階段的主要特點(diǎn)，角閃石大量出現(xiàn)。本文以變質(zhì)階段礦物特征為依據(jù)，以不同變質(zhì)階段的變質(zhì)相為界限，運(yùn)用到烏拉山巖群分組中。

本次工作根據(jù)烏拉山巖群暗色礦物含量，首先可將其分為深色片麻巖巖組、鉀長(zhǎng)片麻巖巖組和大理巖巖組3個(gè)巖組，其中深色片麻巖根據(jù)變質(zhì)程度將其細(xì)分為兩類，自下而上（1）榴云片麻巖巖組：礦物組合以石榴石大量出現(xiàn)，并與單斜輝石和斜方輝石共生組合，巖石中黑云母含量較高，粒度較為粗大，多為中粗粒。（2）黑云角閃片麻巖：礦物組合以石榴石含量減少或消失，角閃石大量出現(xiàn)，黑云母多為細(xì)小鱗片狀的集合體，為晚期變質(zhì)作用產(chǎn)物。最終將烏拉山巖群分為四個(gè)巖組，自下而上分別為榴云片麻巖巖組（Ar₂sg）、黑云角閃片麻巖巖組（Ar₂bh）、鉀長(zhǎng)變粒巖巖組（Ar₂kl）和大理巖巖組（Ar₂mb），與興和巖群之間為斷裂或角度不整合接觸，其巖石組合特征如下。

3.1榴云片麻巖巖組（Ar₂sg）。通過(guò)地質(zhì)調(diào)查查明榴云片麻巖巖組主要出露在烏蘭此老一石人塔、雞燈灣一帶，巖石組合主要為黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云二長(zhǎng)片麻巖夾黑云堿長(zhǎng)片麻巖、含石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖、少量為含石榴透輝石英巖。出露厚度約1200m，出露面積約25km²，經(jīng)地質(zhì)調(diào)查研究及原巖恢復(fù)，推測(cè)為一套在大陸邊緣環(huán)境下形成的碎屑沉積建造。

巖石呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造；由斜長(zhǎng)石、黑云母、角閃石、石榴子石及少量輝石等組成。斜長(zhǎng)石呈他形，具聚片雙晶，粒徑0.1～1.2mm±；黑云母呈片狀，片徑0.5～1mm±，呈半定向分布；角閃石呈柱粒狀，具角閃石式解理，粒徑0.1～1.5mm±；石榴子石呈粒狀，在巖石中大量出現(xiàn)，與單斜輝石和斜方輝石共生組合，單偏光下呈淡紅色，粒徑0.5～1.2mm±。

3.2黑云角閃片麻巖巖組（Ar₂bh）。黑云角閃片麻巖巖組分布面積較廣，出露面積近50km²，厚度約800m。主要出露于石拐礦區(qū)昆對(duì)溝-敖包山-石人塔、幫浪溝、下濕壕幅十五號(hào)村一帶。

該巖組巖石類型：主要為角閃二長(zhǎng)片麻巖、角閃鉀長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃二長(zhǎng)片麻巖，出露少量的黑云透輝石斜長(zhǎng)片麻巖，巖貌總體呈灰色-灰黑色，巖石發(fā)生強(qiáng)烈的變形改造，雖受到多次地構(gòu)造置換和強(qiáng)烈地變形改造，但黑云角閃片麻巖、角閃片麻巖韻律在局部地區(qū)依然可見(jiàn)。經(jīng)剖面研究，推測(cè)該巖組為中基性火山沉積夾硅鐵沉積建造。

巖石呈柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造；由石英、角閃石、黑云母、斜長(zhǎng)石及不透明礦物等組成。石英呈他形粒狀，具波狀消光，部分呈集合體狀定向分布；角閃石呈柱粒狀，粒徑0.2～1mm±，在巖石中大量出現(xiàn)；斜長(zhǎng)石呈他形，具聚片雙晶，粒徑0.1～0.3mm±；黑云母呈鱗片狀，呈斷續(xù)定向排列；黑云母、角閃石與石英、斜長(zhǎng)石相間定向分布，不透明礦物零星分布，在該組中石榴子石減少或消失。

3.3鉀長(zhǎng)變粒巖巖組（Ar₂kl）。鉀長(zhǎng)變粒巖巖組分布面積較廣，近42km²，出露厚度約120m。主要出露于測(cè)區(qū)大老虎店幅西南部腦包溝-水澗溝一帶、下濕壕幅西南角及耳沁堯子子幅北部雞燈灣、腦包梁、羊靠山一帶。

鉀長(zhǎng)變粒巖巖相在測(cè)區(qū)內(nèi)出露不全，由于混合巖化作用巖石的地層特征已遭受嚴(yán)重破壞，該巖組巖石類型以鉀長(zhǎng)變粒巖或鉀長(zhǎng)片麻巖為主，夾少量麻粒巖、二長(zhǎng)片麻巖、黑云角閃變粒巖等。變質(zhì)程度近于麻粒巖相，其原巖建造可能相當(dāng)于中酸性火山巖夾基性火山巖一火山碎屑巖。

巖石呈中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為：鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英，暗色礦物主要為黑云母和角閃石。鉀長(zhǎng)石，淺肉紅色，粒徑1mm左右，含量55%-60%；斜長(zhǎng)石，灰白色，粒徑約1mm左右，含量10%左右；石英，它形粒狀，油脂光澤，粒徑1mm～2mm不等，含量20%-25%。暗色礦物主要為黑云母和角閃石，呈定向排列，含量小于10%左右。

3.4大理巖巖組（Ar₂mb）。大理巖巖組出露面積約30km²，厚度約290m。分布范圍較為廣泛，主要分布在大老虎店幅西南部、下濕壕幅南部以及耳沁堯子幅北部。

該巖組的巖石組合為：含金云母蛇紋石化橄欖石大理巖、含磷灰石蛇紋石化橄欖石大理巖、強(qiáng)蛇紋石化大理巖。巖石局部蝕變現(xiàn)象較為明顯，從化學(xué)成份和巖相特征上看，該巖組是一套富鎂的碳酸鹽建造。

巖石為柱粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：巖石由碳酸鹽、蛇紋石及少量不透明礦物組成。碳酸鹽礦物呈粒狀，粒徑0.1mm～1.5mm±70%±；蛇紋石呈波紋狀，粒徑0.1mm～1mm±30%±。主要組成礦物彼此相間，均勻分布，不透明礦物零星分布，蛇紋石由橄欖石或輝石蝕變而來(lái)。

4.結(jié)論

通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查，對(duì)內(nèi)蒙古固陽(yáng)大老虎店測(cè)區(qū)烏拉山巖群分布規(guī)律、產(chǎn)出形態(tài)、巖石組合特征、巖石基本組成及變質(zhì)礦物進(jìn)行綜合，將研究區(qū)烏拉山巖群分為為四個(gè)巖組，即大理巖巖組（Ar₂mb）、鉀長(zhǎng)變粒巖巖組（Ar₂kl）、黑云角閃片麻巖巖組（Ar₂bh）和榴云片麻巖巖組（Ar₂sg）。