白云鄂博地区构造格局与古板块构造演化

通过对白云鄂博及周边地区地质和构造形迹的系统调研,综合分析了白云鄂博地区的古板块构造单元、白云鄂博群的沉积构造背景以及白云鄂博地区的构造组合特征。白云鄂博群可以划分为三个沉积组合,它们分别代表中元古代、晚元古代和早古生代白云鄂博地区由陆内裂谷向陆缘裂谷转化到活动大陆边缘裂谷的沉积过程。白云鄂博地区以白银角拉克－宽沟断裂为界,南北两侧存在重大地质差异。断裂南侧的该群岩石不整合覆盖在相当于五台群的巴尔腾山群之上,是在华北陆壳基底上发展起来的陆缘沉积。局部碳酸盐岩和页岩层位在加里东期遭受了强烈的地幔流体改造,形成大规模稀土矿化;在海西期又遭受了强烈的区域变质改造。断裂北侧的白云鄂博群以发育蛇绿混杂岩－叠瓦状况断层－紧闭同斜褶皱为特征,具有古板块俯冲形成的加积杂岩特征。在此基础上,对白云鄂博地区的古板块构造演化动力学过程进行了初步总结。     

华北板块北缘西段裂谷系金矿床成矿特征及成因探讨

在中新元古代,华北板块北缘西段形成了两个巨大的裂谷,沉积了白云鄂博群和渣尔泰山群地层.其中赋存的金属、非金属、贵金属矿产甚多,著名的有白云鄂博REE-Nb-Fe矿床、霍各乞铜多金属矿床、炭窑口-东升庙-甲生盘铜硫多金属矿床等(图1),它们属于中新元古成矿期形成的sedex型矿床(芮宗瑶等,1994;翟裕生等,1999;万天丰,2004),近些年来,在此两个裂陷带沉积地层中又陆续发现了一些成型的金矿床及众多的金矿点.作者对该区域的金矿床地质、地球化学特征及成因进行对比研究,以便有助于该区的区域矿产资源潜力评价工作.     

华北板块北缘西段裂谷系金矿床成矿特征及成因探讨

白云鄂博群和渣尔泰山群是华北板块北缘中新元古代裂陷谷沉积的陆缘碎屑岩、泥页岩、碳酸盐岩及少量火山岩建造,赋存的典型金矿床有白云鄂博北部金矿床、朱拉扎嘎、浩尧尔忽洞等成型金矿床.从区域成矿角度看,由西向东构成了一个巨大的Au-Cu-Pb-Zn-S(Fe)-Mn-Au-REE-Nb-Fe热水沉积成矿系统.地质特征表明金矿床均具有明显的层控型特点;元素地球化学特征显示金的来源主要与中元古代火山活动及沉积地层有关;同位素年龄暗示一期重要成矿时代与华力西晚期的岩浆-构造事件相耦合.认为金矿床成因可概括为热水喷流沉积-热液叠加改造复合型.显示具有较大的找矿潜力.     

白云鄂博群哈拉霍疙特组滑塌堆积的 发现及其地质意义

笔者等在白云鄂博矿田北西部查干楚鲁附近白云鄂博群哈拉霍疙特组上段发现了典型的滑塌堆积。重点研究了同一滑塌层位中的两个滑塌堆积露头。整个滑塌堆积层岩性单一,内部结构杂乱,不见原始沉积层理。根据野外观察和室内薄片鉴定结果,该处岩性主要有两种：形状不一、大小混杂的灰黄色白云岩岩块（滑积岩块）杂乱无序地分布在深灰色纹层状碳质微晶灰岩（本地沉积）中。最大的透镜状白云岩滑积岩块露头长27m,宽58m。深灰色纹层状碳质微晶灰岩岩层产状基本稳定,整体北倾,倾角较大。深灰色灰岩层与灰黄色白云岩的接触界面附近发育软沉积物变形构造,白云岩滑积岩块本身棱角不明显,两端有明显的细颈拉长现象,表明滑塌发生时,白云岩处于半固结和不完全成岩状态。滑积岩块位于不同的背景沉积层位中,揭示露头区存在多次的滑塌堆积事件。根据滑塌堆积的内部结构特征,初步判断其为被动大陆边缘靠近多岛洋或碳酸盐台地的深水盆地边缘,主要触发因素可能为地震活动。此外,白云鄂博群中滑塌岩块的发现表明白云鄂博群与腮林忽洞群沉积时具有相似的构造、古地理环境,这为白云鄂博群与腮林忽洞群相当（均为早古生代）提供了新的佐证。     

白云鄂博群、渣尔泰群与辽北中上元古界对比

渣尔泰群、白云鄂博群与辽北汛河流域中上元古界中陆源碎屑普遍较多,三者沉积序列相同、岩石组合相似、含有相同的叠层石组合,为靠近古陆边缘同沉积断裂活动较强的环境形成的。它们与燕山地区中上元古界均属陆台沉积盖层,可以对比。应以燕山中上元古界划分标志对渣尔泰群、白云鄂博群划分对比。     

内蒙古四子王旗地区侵入白云鄂博群辉长岩的年龄及其对白云鄂博群时代的约束

内蒙古四子王旗大井坡一带发育的中新元古代白云鄂博群是白云鄂博矿区的东延部分。野外调查过程中在该地区新发现了两个侵入白云鄂博群的辉长岩体,其同位素年龄可很好地约束存在争议的白云鄂博群时代。将侵入都拉哈拉组的辉长岩体称为吉生太辉长岩,将侵入比鲁特组的辉长岩体称为大井坡辉长岩。采用LA-ICPMS法进行锆石U-Pb同位素定年,获得了吉生太辉长岩的侵位年龄为1670±14Ma(MSWD=1.6),大井坡辉长岩的侵位年龄为1342±9Ma(MSWD=0.94)。依据辉长岩的同位素年龄,通过与燕辽裂陷槽元古代地层与岩浆事件对比,厘定了白云鄂博群的形成时代,建议将都拉哈拉组与尖山组划归古元古界长城系,即国际地层表的固结系;将哈拉霍圪特组划归中元古界蓟县系,即国际地层表的盖层系;将比鲁特组划归中国地层表的待建系下部,即国陆地层表的中元代延展系;将白音宝拉格组的时代划归青白口纪。通过对比发现白云鄂博裂陷槽经历的岩浆事件与华北板块及燕辽裂陷槽基本一致,其形成可能与哥伦比亚超大陆裂解有关。     

白云鄂博群、渣尔泰群与辽北燕山中晚元古宙地层对比

渣尔泰群、白云鄂博群与辽北汛河流域中晚元古宙地层中陆源碎屑普通较多，三者沉积序列相同岩石组合相似含有相同的叠层石组合，为靠近古陆边缘同沉积断裂活动较强的环境形成的。它们与燕山地区中晚元古宙地层均属地台沉积盖层，可以对比。所以燕山中晚元古宙地层划分标志对渣尔泰群、白云鄂博群划分对比。     

内蒙古白云鄂博北部金矿成矿特征及找矿方向

[摘要]白云鄂博地区大地构造位置位于华北板块北缘西段中新元古代裂谷系,在其北部已发现 有赛乌素和比鲁特2 个金矿床,微量元素、稀土元素和H、O 同位素特征表明,白云鄂博群浅变质岩为矿 源岩。区域深断裂为主要的导矿构造,轴向近EW,向W 侧伏的同斜背斜为控矿构造,由其派生的纵张 断裂是主要的容矿构造。矿床成因为热水喷流沉积-热液叠加改造复合型,近年来,构造蚀变破碎带型、 糜棱岩型等新类型金矿体及其深部盲矿体的发现,揭示了该区具有较大的找矿潜力。依据成矿控制条 件,结合物化探测量成果,确定了干斯陶勒盖-敖勒呼地区、赛乌素32 号脉群西部和深部地区2 处找矿 靶区。     

白云鄂博地区相关地质单元的铁同位素特征及其对白云鄂博矿床成因的制约

白云鄂博Fe-REE-Nb矿床是世界著名的巨型多金属矿床,它的成因一直是个激烈争论的问题,观点主要集中在沉积成因和岩浆成因上,而铁的物质来源问题是争论的焦点之一。近年来Fe同位素的快速发展为解决白云鄂博铁矿的成因提供了新思路。对白云鄂博地区发育的白云鄂博群尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿、腮林忽洞微晶丘、灰绿岩墙这些相关地质单元的Fe同位素组成特征进行了研究,为白云鄂博矿床成因研究提供了最直接的参考。结果表明,尖山组铁质板岩的δ56Fe值为-0.49‰～0.48‰,平均值为-0.03‰±0.84‰,2SD,n=5;宽沟北沉积型铁矿的δ56Fe值为-0.68‰～0.23‰,平均值为-0.10‰±0.78‰,2SD,n=5;腮林忽洞微晶丘δ56Fe值为-0.64‰～0.12‰,平均值为-0.28‰±0.57‰,2SD,n=6;辉绿岩的Fe同位素组成δ56Fe值集中在0.11‰～0.16‰。腮林忽洞微晶丘总体上比白云鄂博赋矿白云岩富集Fe的轻同位素,Fe同位素组成变化也相对更大,表明两者可能有不同的成因。白云鄂博地区尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿与世界其他地区含铁沉积建造的Fe同位素组成类似,其共同特征是,Fe同位素变化较大,总体上δ56Fe大于0‰。这一特征与白云鄂博铁矿的Fe同位素组成差别较大。白云鄂博矿床的δ56Fe集中在0‰附近,与白云鄂博地区灰绿岩、世界不同地区火成岩和岩浆型铁矿的Fe同位素组成特征一致。表明白云鄂博铁矿可能不是沉积成因的,更有可能与岩浆作用有关。     

白云鄂博陆缘裂谷系沉积物源与超大型稀土矿床含矿白云岩的成因探讨

白云鄂博群尖山组H4岩性段石英砂岩中的碎屑锆石年龄纪录了华北克拉通北缘两期重要的构造岩浆事件,一组年龄集中在新太古代—古元古代初期(2379～2596Ma),另一组年龄集中在古元古代晚期(1761～1946Ma),该结果与白云鄂博地区基底岩石的锆石年龄相吻合。白云鄂博群沉积碳酸盐岩的全岩207Pb-206Pb等时线年龄1649±45Ma,代表了白云鄂博群的沉积时代。白云鄂博地区沉积灰岩、白云岩与含矿白云岩的Pb同位素组成存在非常大的差异,在Pb同位素组成和构造图解中,含矿白云岩都集中在地幔演化线附近,靠近亏损地幔端元[(206Pb/204Pb)i=15.04～16.49,(207Pb/204Pb)i=15.17～15.28,(208Pb/204Pb)i=31.20～36.40],而白云鄂博群中的灰岩、白云岩则位于造山带演化线附近,靠近深海沉积物端元[(206Pb/204Pb)i=17.28～19.35,(207Pb/204Pb)i=15.47～15.69,(208Pb/204Pb)i=36.62～37.12]。     

Composite Stratigraphy of the Sailinhudong Group and Ore-bearing Micrite Mounds in the Bayan Obo Deposits,Inner Mongolia,China

Based on studies of sequence stratigraphy, event stratigraphy, biostratigraphy and lithostratigraphy, it is concluded that the Sailinhudong Group is a part of the Bayan Obo Group. Some trilobite fragments are first found in thin sections of the rock from the lower part of the Sailinhudong Group and some Ordovician acritarchs and chitinozoans are also found in this group. A formationa unit of carbonate seismites is first recognized in the upper part and a huge micrite mound is first identified at the top. Dolomite, the host rock of the super giant Bayan Obo Fe-Nb-REE deposits, is neither an igneous carbonatite nor a common bedded sedimentary carbonate, but a huge micrite mound. It has the same macroscopic characters as the micrite mounds at the top of the Sailinhudong Group, which suggests that they should be of the same horizon. According to the fossils, the Sailinhudong and Bayan Obo Groups should be of the Early Palaeozoic rather than the Middle Proterozoic. The new discovery and new idea will throw l     

内蒙古金豆子山铅锌矿地质特征及成因初析

金豆子山铅锌矿赋存于华北地台北缘、白云鄂博裂谷带中的中元古界白云鄂博群地层中,属中低温热液矿床,受断裂破碎带控制。该矿床地表已控制的Ⅰ号矿带为矿床的主矿带,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿带为隐伏矿带。矿石储量670多万吨,铅锌金属量约24万吨,平均品位铅1.85%,锌1.65%。围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、含铁锰碳酸盐化等。今后找矿的方向为金豆子山倒转背斜的断裂破碎带内,进一步勘查有望找到成因类似的铅锌矿床。     

白云鄂博矿床成矿构造环境分析

白云鄂博矿床是世界著名的超大型铁铌稀土矿床,但因为其成因和形成时代的证据复杂多样,其成因、形成时代及其形成的大地构造环境均有多种不同认识。笔者等曾对赋矿白云岩成因、成矿时代及赋矿地层白云鄂博群的年代这两个关键问题进行了系统的地质、地球化学研究,获得了一系列关键证据,并对前人资料进行了系统地梳理,论证了白云鄂博矿床赋矿白云岩为一大型微晶丘,而微晶丘是热水沉积形成;确定其成矿时代及白云鄂博群的年代均为早古生代。本文进一步报道了在与白云鄂博群下部相当的腮林忽洞群中发现了宏体化石海绵和腹足类,在白云鄂博群中发现了与腮林忽洞群中相同的振动液化脉和振动液化角砾岩。从而笔者等认为,白云鄂博矿床成矿和白云鄂博群的沉积环境是早古生代被动大陆边缘。     

多门类化石在内蒙古白云鄂博群中的发现与宽沟群的建立

内蒙古白云鄂博地区具有世界上最大的稀有-稀土铁矿床,关于其时代归属尚存分歧。在都拉哈拉组(H3)与尖山组(H5)发现丰富的早寒武世微古植物化石,在尖山组(H5)硅质岩中发现早寒武世小壳化石,在哈拉霍疙特组(H8)确认了奥陶纪床板珊瑚的存在(包括块状群体与丛状群体),并首次发现大型古钵海绵化石与遗迹化石,在比鲁特组(H10)鲍玛序列中发现遗迹化石。初步确认,内蒙古商都地区三足化石(腕足类、头足类与腹足类)的层位可能为呼吉尔图组(或哈拉霍疙特组)。多门类化石的发现与确认,为重新认识白云鄂博超大型稀有-稀土铁矿床含矿地层时代提供了确凿的古生物化石证据,也为重新认识白云鄂博超大型稀有-稀土铁矿床的成矿地质背景开辟了新的研究思路,具有重要的地层学与大地构造学意义。根据多门类古生物化石组合与时代,将原白云鄂博群下部(H1~5)重新厘定为狭义的白云鄂博群,时代为早寒武世;原白云鄂博群上部(H6~15)重新命名为宽沟群,时代为早—中奥陶世,其间的假整合可能就是吉—黑地区的兴凯运动面。重新厘定的白云鄂博群与宽沟群一并划归天山-兴安地层区内蒙古草原地层分区,它是天山-兴安古生代海槽的一部分,并为海槽最南端的一个加里东褶皱带。     

论内蒙古白云鄂博群和白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床成矿的年代

白云鄂博稀土铌铁矿床具十分独特的地质、地球化学特征.所以多时代成矿是难以置信的.白云鄂博矿床成矿时间势必晚于赋矿白云岩及其下伏地层.而较多的地层古生物证据表明白云鄂博群形成于震旦纪至奥陶纪之间.基于赋矿白云岩是热水沉积形成,碳酸盐脉是同源热液交代变质岩或砂岩等形成的认识,笔者等认为,碳酸盐脉中的锆石可能是变质岩或砂岩中的锆石,它们虽被热液改造,其U-Pb年龄仍可能老于成矿年龄.已报道的白云鄂博矿床Sm-Nd等时线年龄虽然主要集中在1.2～1.6 Ga.但也有多个分别为0.4～O.5 Ga、0.8～0.9 Ga和1.O～1.1 Ga的年龄值.笔者等收集了所有已发表的98件白云鄂博矿床矿石、矿物及碳酸岩墙和上覆板岩的Sm-Nd年龄分析数据,用Isoplot程序计算,发现这些数据,除两件异常外,可以拟合成一条直线,相关系数R=0.96325,求得等时线年龄t=1125.8±32.5 Ma,εNd=-3.02.这一结果表明在1125.8±32.5 Ma白云鄂博Sm-Nd同位素时钟启动,且未再受后来的地质作用扰动,指示成矿作用应晚于或等于1.1 Ga,但地质意义尚待研究.若假定Sm-Nd同位素时钟不易被一般地质作用重置,则可以采信白云鄂博矿床辉钼矿的R.e-Os模式年龄(439±8 Ma)或黄铁矿Re-Os等时线年龄(439±86Ma)为白云鄂博的成矿年龄.这与赋矿地层的古生物化石年代相符.     

Methane-rich fluid inclusions in skarn near the giant REE–Nb–Fe deposit at Bayan Obo, Northern China

We report fluid inclusion data for skarn, formed at the contact between Hercynian granitoids and dolomite of the Proterozoic Bayan Obo Group, in the vicinity of Bayan Obo REE–Nb–Fe deposit, Inner Mongolia, China. Three types of fluid inclusions are identified: two-phase CH₄-rich, three-phase liquid–vapour–solid and two-phase aqueous inclusions. Using microthermometry and laser Raman microprobe analysis to calculate isochores for CH₄-bearing inclusions, we estimate fluid trapping conditions at T=280 to 344 °C and P<1 to 2.3 kbar. Such conditions are compatible with formation of CH₄ inclusions as a result of reaction between graphite in the country rocks (black slate sequence) and fluids derived from magma. The lack of carbonaceous material in the inclusions supports the hypothesis that CH₄ was generated during fluid migration rather than by in situ reaction. In contrast to the skarn, and despite the fact that similar graphite-bearing slates are found in the host rocks, no CH₄-bearing inclusions have been so far reported from Bayan Obo REE ores. We therefore conclude that the skarn-forming fluids in the contact aureole of the Hercynian granitoids were not involved at any stage in the formation of the Bayan Obo deposit.