阿拉善左旗土井子地区构造地质特征及成矿规律预测

王飞 常卫军

内蒙古煤炭地质勘查（集团）一五三有限公司，内蒙古呼和浩特 010010

1 引言

阿拉善左旗土井子地区大地构造一级构造单元属华北板块Ⅰ，二级构造单元属华北地块Ⅱ，三级构造单元属阴山隆起Ⅲ。区内地层主要由早古生代碳酸盐岩、碎屑岩和中生代碎屑岩组成，是华北地块西部大陆边缘最发育的区域之一，构造样式复杂，经历了变质、变形作用改造，记录了地壳发展演化历史，地质背景比较复杂。

2 土井子地区构造地质特征

根据不同构造阶段的沉积作用、变质作用及构造活动在运动学、动力学机制等方面表现的差异性，测区在三级构造单元上可进一步划分出土井子—元山子—磨石沟晚古生代褶皱隆起（Ⅳ21-1）。分布于调查区的东南部土井子—元山子—磨石沟一带，在西部骡子山一带也有出露。整体呈带状，主要为南东向带状展布，骡子山一带为近东西向。由中寒武统张夏组、下奥陶统马家沟组和米钵山组、上泥盆统中宁组组成。区内构造活动以断裂为主，褶皱发育。其中古生界地层后期遭受了低绿片岩相区域低温动力变质作用的改造。

中寒武统张夏组为一套台地边缘浅滩相碳酸盐岩建造，以灰岩为主，且以发育条纹～条带构造为特征，底部夹少量千枚状板岩薄层。该套地层从下至上由若干个潮间至潮下高能环境的沉积旋回构造组成，岩石具有富钙、少杂质的特征。岩石镜下特征：具粉晶～细晶结构，块状构造，主要由方解石及少量不透明矿物组成，方解石部分呈粉晶状分布，部分粒度0.03～0.06mm，部分呈半自形～它形粒状分布，粒度0.06～0.25mm，方解石矿物含量99～100%；不透明矿物呈星散状分布，矿物含量＜1%。经采集碳酸盐岩样品化学分析，氧化钙（CaO）含量在53.26～54.50%之间，因此，张夏组是本区很好的石灰岩矿源层。

下奥陶统马家沟组为一套台地前缘斜坡相碳酸盐岩建造，主要岩性为含燧石团块—条带状结晶灰岩、网纹状结晶灰岩、条带状结晶灰岩。

下奥陶统米钵山组为次深海环境沉积的一套浊积岩建造，本次工作将其划分为四个岩段，除四段为一套碳酸盐岩外，一至三段基本上由板岩、变质长石石英砂岩、杂砂岩等碎屑岩类组成，常呈互层状或夹层产出。根据1:5 万地球化学成果，从浓集系数和变异系数等分析，下奥陶统米钵山组中Au、Mo、As、Sb等元素具备局部富集的可能性，且本次工作新发现的2处金矿点均分布于该套地层中，可见下奥陶统米钵山组是本区寻找金多金属矿产的重要矿源层。

上泥盆统中宁组为一套河湖相碎屑岩建造组成，该套地层下部为钙质基底式胶结的紫红色砾岩，上部为紫红色粉砂岩。

3 构造发展简史

由于工作区位于华北板块阴山隆起南西缘，区内沉积作用、构造活动强烈，变质作用较发育，具有复杂的发展演化历史。根据区内地层、岩石和构造特征，将本区的地质发展历史划分为三个发展演化阶段：即古生代发展阶段、中生代发展阶段和新生代发展阶段。

3.1 古生代发展阶段

古生代华北地块处于稳定的大陆和陆表海环境。早古生代本区遭受海侵，处于浅海环境，先后形成了中寒武统张夏组台地边缘浅海相碳酸盐岩建造、下奥陶统马家沟组浅海相碳酸盐岩建造和米钵山组浅海相浊积岩建造。晚泥盆世分布小型山间断陷盆地，沉积了中宁组河湖相碎屑岩建造。加里东、海西旋回构造运动强烈挤压地层，使之隆升褶皱。中奥陶世—早泥盆世，海水退去，本区基本处于抬升，遭受风化剥蚀环境，未接受沉积。

3.2 中生代发展阶段

早中生代印支运动使贺兰山地区发生断块升降差异运动，在区内回回圈一带形成了南北向的断陷盆地，堆积了中侏罗世内陆河流相碎屑岩建造；早白垩世贺兰山地区堆积了山麓和河湖相碎屑岩建造。晚中生代燕山运动促使贺兰褶皱带成型，并使北西向、北北东向构造进一步强化；造成了上白垩统地层缺失。

3.3 新生代发展阶段

晚白垩世末期燕山运动使全区隆起，进入新生代早期阶段，区内一直遭受剥蚀和夷平，形成了新近纪古夷平面。喜马拉雅运动造成了始新统、渐新统、中新统、上新统之间的沉积间断。

新近纪山间盆地堆积中新统红柳沟组山麓～河湖相碎屑沉积建造。进入第四纪以来，山区以间歇性抬升，形成了多级夷平面和黄土丘陵等构造地貌单元。晚更新世之后地壳运动渐缓，黄土丘陵区堆积了全新统风积砂，此时古气候环境已由温暖潮湿转变为干燥强季风环境。

全新世以河流相沉积为主，但差异性升降依然具周期性变化，全新世以来盆地至今仍以年均0.5～1.2 mm 速率下沉，相对于山体在不断隆升，其间充填了全新统洪积、冲洪积松散堆积物，至此，最终形成了现今的构造、地貌格局。

4 构造与成矿作用

构造与成矿作用有着密切的关系，一方面可以提供矿化质运移的通道和富集场所，另一方面又可以对已成矿床进行破坏。

区内经历了多旋回、多期次的构造运动。其中加里东旋回构造运动导致本区中寒武统、下奥陶统地层普遍发生低绿片岩相的区域低温动力变质变形作用。华力西旋回运动使古生代地层受到强烈挤压，褶皱隆起。加里东旋回及华力西旋回构造运动导致区内北西向断层强烈活动，同时形成部分北东向断层。断裂以北西最为发育，控制着区内成矿作用和矿产的分布，是区内主要的控矿构造。北东向断裂为次级断裂，部分为容矿构造。

从区内发现的金多金属矿化的特征分析，矿化主要赋存在下奥陶统马家沟组和米钵山组的石英脉、硅质岩、褐铁矿化蚀变带内。而脉岩产状及褐铁矿化蚀变带严格受断裂控制，均发育在断裂带内。而直接与矿化有关系的构造主要是韧性断裂和次级断裂。断裂主要表现为逆断层，次级裂隙构造主要表现为沿北西向裂隙贯入的含Au、Mo、As、Sb等多金属的石英脉。

5 结论

本区经历了多期次构造活动的改造，至使区内构造复杂，褶皱、断裂发育，它既是多期次热液活动带，也是多期导矿、容矿有利地段。构造活动为热液的流动、富集提供了有利的空间。致使区内局部地段发生多期金属矿化，形成多期叠加、复合的不同类型矿床。

（1）不同时代地层成矿有一定的专属性。寒武纪张夏组黑色含碳石英绢云母千枚岩地层是Ni、Mo等金属矿床的赋矿层位及矿源层，奥陶纪米钵山组粉砂质板岩、变质长石石英砂岩以及马家沟组灰岩等地层是Au 等多金属矿床的赋矿层位及矿源层。土井子地区发现的4 处金属矿床（点），2 处石灰岩矿点都赋存于上述地层中。1:50000 土壤测量成果显示，绝大多数Au、Ag、Cu、Mo、W 等元素富集于上述两个时代的地层中。

（2）断裂构造发育。尤其是南部断层具有长期演化历史，许多断层是不同时代地质单元的边界，在后期的构造运动中又被活化改造和利用，因而对区域地层分布、矿化蚀变带起到控制作用。如元山子铁矿主要富集中心位于北东向与北西向断裂带的交汇部位，受构造控制明显。中生代地层中1:50000 土壤测量结果，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo 等元素分布范围与断裂构造密切相关。

（3）变质作用。土井子地区中部陶勒盖-土井子一带浅变质的砂板岩，主要矿产为金矿。由于变质作用的影响，金元素丰度明显高于其它地层。