阿拉善左旗土井子地區構造地質特征及成礦規律預測

王飛 常衛軍

內蒙古煤炭地質勘查（集團）一五三有限公司，內蒙古呼和浩特 010010

1 引言

阿拉善左旗土井子地區大地構造一級構造單元屬華北板塊Ⅰ，二級構造單元屬華北地塊Ⅱ，三級構造單元屬陰山隆起Ⅲ。區內地層主要由早古生代碳酸鹽巖、碎屑巖和中生代碎屑巖組成，是華北地塊西部大陸邊緣最發育的區域之一，構造樣式復雜，經歷了變質、變形作用改造，記錄了地殼發展演化歷史，地質背景比較復雜。

2 土井子地區構造地質特征

根據不同構造階段的沉積作用、變質作用及構造活動在運動學、動力學機制等方面表現的差異性，測區在三級構造單元上可進一步劃分出土井子—元山子—磨石溝晚古生代褶皺隆起（Ⅳ21-1）。分布于調查區的東南部土井子—元山子—磨石溝一帶，在西部騾子山一帶也有出露。整體呈帶狀，主要為南東向帶狀展布，騾子山一帶為近東西向。由中寒武統張夏組、下奧陶統馬家溝組和米缽山組、上泥盆統中寧組組成。區內構造活動以斷裂為主，褶皺發育。其中古生界地層后期遭受了低綠片巖相區域低溫動力變質作用的改造。

中寒武統張夏組為一套臺地邊緣淺灘相碳酸鹽巖建造，以灰巖為主，且以發育條紋～條帶構造為特征，底部夾少量千枚狀板巖薄層。該套地層從下至上由若干個潮間至潮下高能環境的沉積旋回構造組成，巖石具有富鈣、少雜質的特征。巖石鏡下特征：具粉晶～細晶結構，塊狀構造，主要由方解石及少量不透明礦物組成，方解石部分呈粉晶狀分布，部分粒度0.03～0.06mm，部分呈半自形～它形粒狀分布，粒度0.06～0.25mm，方解石礦物含量99～100%；不透明礦物呈星散狀分布，礦物含量＜1%。經采集碳酸鹽巖樣品化學分析，氧化鈣（CaO）含量在53.26～54.50%之間，因此，張夏組是本區很好的石灰巖礦源層。

下奧陶統馬家溝組為一套臺地前緣斜坡相碳酸鹽巖建造，主要巖性為含燧石團塊—條帶狀結晶灰巖、網紋狀結晶灰巖、條帶狀結晶灰巖。

下奧陶統米缽山組為次深海環境沉積的一套濁積巖建造，本次工作將其劃分為四個巖段，除四段為一套碳酸鹽巖外，一至三段基本上由板巖、變質長石石英砂巖、雜砂巖等碎屑巖類組成，常呈互層狀或夾層產出。根據1:5 萬地球化學成果，從濃集系數和變異系數等分析，下奧陶統米缽山組中Au、Mo、As、Sb等元素具備局部富集的可能性，且本次工作新發現的2處金礦點均分布于該套地層中，可見下奧陶統米缽山組是本區尋找金多金屬礦產的重要礦源層。

上泥盆統中寧組為一套河湖相碎屑巖建造組成，該套地層下部為鈣質基底式膠結的紫紅色礫巖，上部為紫紅色粉砂巖。

3 構造發展簡史

由于工作區位于華北板塊陰山隆起南西緣，區內沉積作用、構造活動強烈，變質作用較發育，具有復雜的發展演化歷史。根據區內地層、巖石和構造特征，將本區的地質發展歷史劃分為三個發展演化階段：即古生代發展階段、中生代發展階段和新生代發展階段。

3.1 古生代發展階段

古生代華北地塊處于穩定的大陸和陸表海環境。早古生代本區遭受海侵，處于淺海環境，先后形成了中寒武統張夏組臺地邊緣淺海相碳酸鹽巖建造、下奧陶統馬家溝組淺海相碳酸鹽巖建造和米缽山組淺海相濁積巖建造。晚泥盆世分布小型山間斷陷盆地，沉積了中寧組河湖相碎屑巖建造。加里東、海西旋回構造運動強烈擠壓地層，使之隆升褶皺。中奧陶世—早泥盆世，海水退去，本區基本處于抬升，遭受風化剝蝕環境，未接受沉積。

3.2 中生代發展階段

早中生代印支運動使賀蘭山地區發生斷塊升降差異運動，在區內回回圈一帶形成了南北向的斷陷盆地，堆積了中侏羅世內陸河流相碎屑巖建造；早白堊世賀蘭山地區堆積了山麓和河湖相碎屑巖建造。晚中生代燕山運動促使賀蘭褶皺帶成型，并使北西向、北北東向構造進一步強化；造成了上白堊統地層缺失。

3.3 新生代發展階段

晚白堊世末期燕山運動使全區隆起，進入新生代早期階段，區內一直遭受剝蝕和夷平，形成了新近紀古夷平面。喜馬拉雅運動造成了始新統、漸新統、中新統、上新統之間的沉積間斷。

新近紀山間盆地堆積中新統紅柳溝組山麓～河湖相碎屑沉積建造。進入第四紀以來，山區以間歇性抬升，形成了多級夷平面和黃土丘陵等構造地貌單元。晚更新世之后地殼運動漸緩，黃土丘陵區堆積了全新統風積砂，此時古氣候環境已由溫暖潮濕轉變為干燥強季風環境。

全新世以河流相沉積為主，但差異性升降依然具周期性變化，全新世以來盆地至今仍以年均0.5～1.2 mm 速率下沉，相對于山體在不斷隆升，其間充填了全新統洪積、沖洪積松散堆積物，至此，最終形成了現今的構造、地貌格局。

4 構造與成礦作用

構造與成礦作用有著密切的關系，一方面可以提供礦化質運移的通道和富集場所，另一方面又可以對已成礦床進行破壞。

區內經歷了多旋回、多期次的構造運動。其中加里東旋回構造運動導致本區中寒武統、下奧陶統地層普遍發生低綠片巖相的區域低溫動力變質變形作用。華力西旋回運動使古生代地層受到強烈擠壓，褶皺隆起。加里東旋回及華力西旋回構造運動導致區內北西向斷層強烈活動，同時形成部分北東向斷層。斷裂以北西最為發育，控制著區內成礦作用和礦產的分布，是區內主要的控礦構造。北東向斷裂為次級斷裂，部分為容礦構造。

從區內發現的金多金屬礦化的特征分析，礦化主要賦存在下奧陶統馬家溝組和米缽山組的石英脈、硅質巖、褐鐵礦化蝕變帶內。而脈巖產狀及褐鐵礦化蝕變帶嚴格受斷裂控制，均發育在斷裂帶內。而直接與礦化有關系的構造主要是韌性斷裂和次級斷裂。斷裂主要表現為逆斷層，次級裂隙構造主要表現為沿北西向裂隙貫入的含Au、Mo、As、Sb等多金屬的石英脈。

5 結論

本區經歷了多期次構造活動的改造，至使區內構造復雜，褶皺、斷裂發育，它既是多期次熱液活動帶，也是多期導礦、容礦有利地段。構造活動為熱液的流動、富集提供了有利的空間。致使區內局部地段發生多期金屬礦化，形成多期疊加、復合的不同類型礦床。

（1）不同時代地層成礦有一定的專屬性。寒武紀張夏組黑色含碳石英絹云母千枚巖地層是Ni、Mo等金屬礦床的賦礦層位及礦源層，奧陶紀米缽山組粉砂質板巖、變質長石石英砂巖以及馬家溝組灰巖等地層是Au 等多金屬礦床的賦礦層位及礦源層。土井子地區發現的4 處金屬礦床（點），2 處石灰巖礦點都賦存于上述地層中。1:50000 土壤測量成果顯示，絕大多數Au、Ag、Cu、Mo、W 等元素富集于上述兩個時代的地層中。

（2）斷裂構造發育。尤其是南部斷層具有長期演化歷史，許多斷層是不同時代地質單元的邊界，在后期的構造運動中又被活化改造和利用，因而對區域地層分布、礦化蝕變帶起到控制作用。如元山子鐵礦主要富集中心位于北東向與北西向斷裂帶的交匯部位，受構造控制明顯。中生代地層中1:50000 土壤測量結果，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo 等元素分布范圍與斷裂構造密切相關。

（3）變質作用。土井子地區中部陶勒蓋-土井子一帶淺變質的砂板巖，主要礦產為金礦。由于變質作用的影響，金元素豐度明顯高于其它地層。