华北克拉通北缘裂谷渣尔泰群LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年及地质意义

华北克拉通自1.85Ga形成之后,经历了广泛的拉伸,形成了一系列中-新元古代裂谷。其中北缘裂谷由渣尔泰群、白云鄂博群及化德群组成,发育了一系列大型-超大型多金属矿床。该裂谷系形成演化的研究对认识华北克拉通中-新元古代演化及区域找矿具有重要意义。但是对于该裂谷系中渣尔泰群的时代,一直存在争议。早期认为渣尔泰群属于中元古代,主要分布于狼山地区和渣尔泰山地区。但最新的研究已将狼山地区的渣尔泰群限定为新元古代,更名为狼山群,并据此确定华北克拉通北缘存在新元古代裂谷。因此,必须对渣尔泰山地区渣尔泰群的时代进行重新限定。在此基础上可综合分析华北克拉通北缘裂谷的形成与演化。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,渣尔泰山地区渣尔泰群碎屑锆石年龄峰值主要为1.8~1.9Ga和2.5Ga。与北缘裂谷长城系,包括白云鄂博群下部及化德群下部的碎屑锆石年龄组成特征一致。而蓟县系、待建系及青白口系存在1.1~1.35Ga、1.5~1.6Ga等较年轻的碎屑锆石年龄峰值,如白云鄂博群上部、新元古代狼山群及化德群上部。因此,渣尔泰山地区渣尔泰群整体可与长城系对比。碎屑锆石年龄组成特征表明,渣尔泰群物质主要来自华北克拉通内部的太古宙-古元古代结晶基底。综合前人对白云鄂博群、化德群及狼山群地层年龄及岩浆岩的研究成果,可确定北缘裂谷是中-新元古代多期裂解事件形成的复杂裂谷。     

华北克拉通北缘西段新元古代裂谷的确认与成矿

狼山-渣尔泰山是华北克拉通北缘西段元古宙伸展构造体制下被动陆缘的重要热水喷流成矿带,内产东升庙、炭窑口、霍各乞、甲生盘等大型-超大型矿床,其含矿建造是元古宇渣尔泰山群。该成矿带的主体在狼山山脉主峰地区,产有东升庙、炭窑口、霍各乞三大矿床。自2010年在狼山西南原渣尔泰山群阿古鲁沟组地层中发现新元古代酸性火山岩(锆石年龄816~805 Ma)以来,其东部狼山主峰地区的渣尔泰山群及产在其中的炭窑口、东升庙、霍各乞矿床是否也都可以归于新元古代形成是需要进一步研究的重要科学问题。本文依据的事实有:(1)狼山西南新元古界的碎屑锆石最小年龄为1 155 Ma与碳酸盐岩是方解石大理岩;(2)炭窑口矿区渣尔泰山群顶部刘鸿湾组地层的碎屑锆石年龄的两个年龄峰值分别为1 862~1 762 Ma(最小年龄为1 732 Ma)和2 448 Ma,所含碳酸盐岩全部是白云石大理岩类;(3)狼山北侧狼山群含矿岩组中发现年龄为887 Ma±的新元古代基性火山岩; (4)霍各乞矿床含重晶石与微晶长石的硅质层发育,多与黄铁矿层互层状产出,也有与闪锌矿+磁黄铁矿及方铅矿层互层,激光原位分析得到的黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿的δ³⁴S为17.60‰~21.97‰,显示喷流成矿的硫同位素组成特征。根据以上事实可以确认:(1)狼山西南含酸性火山岩与方解石大理岩的前寒武纪地层是与狼山南侧炭窑口矿区含白云石大理岩的渣尔泰山群在不同盆地中沉积而成;(2)狼山南侧是中元古代裂谷带,产有以炭窑口、东升庙矿床为代表的中元古代喷流-沉积成矿系统;(3)狼山北侧是新元古代裂谷带,产有以霍各乞矿田为代表的新元古代热水喷流成矿系统。产在新元古代狼山群中的霍各乞矿是介于SEDEX型与VMS型之间、但靠近SEDEX型一侧的热水喷流-沉积矿床。     

内蒙古狼山—渣尔泰山中元古界的构造变形与演化

内蒙古狼山—渣尔泰山地区,在中元古代形成了相似的沉积岩石组合,分别称为狼山群和渣尔泰群,本文对其褶皱、构造、变形与演化进行了分析。     

内蒙古狼山左行走滑韧性剪切带变形特征、时间及意义

华北克拉通北缘渣尔泰-白云鄂博-化德元古宙裂谷带,是一条重要的成矿带,发育一系列大型、超大型矿床。裂谷带自西向东分别沉积了中元古代渣尔泰群、白云鄂博群和化德群。最近的研究表明,分布在狼山地区的渣尔泰群中火山岩夹层锆石U-Pb年龄及碎屑锆石年龄将其时代限定为新元古代,而渣尔泰山一带的渣尔泰群碎屑锆石年龄最小峰值大于1 700 Ma,二者很可能不是同一套地层。前者被从原渣尔泰群中解体出来,称为狼山群。但由于狼山群与渣尔泰群岩石组合的相似性,以及地层展布在区域走向上相连,特别是它们都是华北北缘重要的含矿层,矿化特征也具相似性,导致目前为止这两套地层的叠置关系还不清楚,这对于认识华北北缘中新元古代裂谷发育特征和演化,以及对认识相关矿化规律造成了一定的混乱和难度。本文对发育于狼山地区平行山体走向的韧性剪切变形带进行了研究。结果表明狼山韧性剪切带内变形岩石糜棱面理走向NE-SW,向NW或SE陡倾,矿物拉伸线理向SW或NE缓倾,野外及显微运动学标志显示为左行走滑韧性剪切带。剪切带内两个糜棱岩化云母石英片岩样品中变形白云母的40Ar/39Ar坪年龄分别为(356.7±2.5)Ma和(379±4.7)Ma,表明剪切带形成于晚泥盆世。狼山韧性剪切带很可能是古亚洲洋闭合过程中导致阿拉善地块与鄂尔多斯地块发生相对滑动所形成的。该剪切带晚泥盆世的左行走滑导致新元古代狼山群和中元古代渣尔泰群叠置到一起。因此,在渣尔泰山北侧和狼山南部及阿拉善块体北缘的覆盖层之下,很可能分别存在隐伏的新元古代成矿带和中元古代成矿带。     

内蒙古固阳地区渣尔泰山群铀矿化特征

内蒙古固阳地区位于华北地台北缘狼山-渣尔泰山褶断束东段,前寒武系地层分布广泛,出露地层有上太古界色尔腾山群、中新元古界渣尔泰山群.上太古界色尔腾山群主要岩性为花岗质混祆合岩、条带状混合岩、条痕状混合岩及眼球状混合岩,与上覆渣尔泰山群呈断层接触.     

内蒙古莫若古铜矿地质特征及控矿因素初探

<正>内蒙古莫若古铜矿位于乌拉特后旗青山镇,处在狼山—渣尔泰山矿集区,隶属于华北陆块北缘西段狼山地区,受狼山阴山断褶带(杨振等,1988)和渣尔泰山裂谷带控制(王楫等,1989)。研究区出露的地层为渣尔泰山群阿古鲁沟组,是中国北方最重要的成矿区带之一,已发现的矿产有铁、铜、铅锌、金、铂、铀、稀土稀有等多种金属和非金属矿产。本文结合莫若古铜矿的地质特征,对莫若古铜矿床的控矿因素进     

主导东升庙矿床形成超大型矿床的地质构造因素特征分析

东升庙超大型多金属硫铁矿床为赋存于中元古界狼山群内的典型热水沉积矿床,形成于狼山-渣尔泰山中元古代裂陷槽构造环境.控制其形成超大型矿床的主要因素为:①有利的区域地质构造背景;②具高丰度成矿元素的矿源层;③封闭性极好的成矿环境;④同沉积期构造热事件的发生;⑤良好的保存条件.     

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.     

渣尔泰山群及宝音图群大理岩古沉积环境研究

内蒙古霍各乞位于华北地台北缘西段,区内出露的渣尔泰山群和宝音图群对于揭示中—新元古代时期华北地台北缘的古沉积环境具有重要的科学意义,且这两个岩群均含有大理岩为其研究提供了可能。在对该地区渣尔泰山群和宝音图群大理岩进行详细的野外地质工作的基础上,进一步选取有代表性的大理岩样品做C、O同位素分析。结果显示,内蒙古霍各乞渣尔泰山群大理岩δ13C_V-PDB值为-2.4‰~4.3‰,δ18O_V-PDB值为-39.0‰~-15.3‰,δ18O_V-SMOW值为-8.2‰~15.2‰,宝音图群大理岩δ13C_V-PDB值为-1.1‰~5.9‰,δ18O_V-PDB值为-18.5‰~-7.8‰,δ18O_V-SMOW值为12.0‰~22.7‰,两者的C同位素均具有显著的正漂移特征,O同位素均发生了强烈的亏损。结合地质、地球化学特征综合分析认为:1）霍各乞渣尔泰山群大理岩原岩的古沉积环境为缺氧的浅海相环境,沉积期接受了丰富的陆源碎屑物质的混染,沉积期后发生了明显的碳酸盐溶解作用,大理岩C同位素正漂移与华北克拉通北缘裂解作用关系密切。2）霍各乞宝音图群大理岩原岩形成于相对闭塞的浅海相环境,沉积期受陆源碎屑物质的混染程度相对较小,沉积期后发生了明显的碳酸盐溶解作用,大理岩C同位素正漂移可能与沉积盆地的闭塞性有一定的关系。3）霍各乞渣尔泰山群和宝音图群大理岩原岩具有类似的古沉积环境。     

内蒙古常福龙沟金矿床地质特征和硫、铅同位素地球化学

常福龙沟金矿位于华北陆块北缘隆起带,是中元古界渣尔泰群阿古鲁沟组在内蒙古中部金矿找矿的新突破。常福龙沟金矿体呈中脉状-薄脉状产出于渣尔泰山群阿古鲁沟组浅变质碎屑岩中,矿石矿物为黄铁矿及少量方铅矿、黄铜矿、自然金和银金矿;脉石矿物有石英、方解石、绢云母等。发育自形-半自形粒状结构、它形粒状结构、包含结构、交代残余结构、显微鳞片粒状变晶结构和压碎结构等,以及稀疏或稠密浸染状、网脉状、碎裂状、角砾状等构造。围岩蚀变主要为硅化、黄铁绢英岩化、碳酸岩化,其中硅化强度与金矿化呈正相关关系。载金矿物黄铁矿硫同位素组成介于-0.6‰~2.9‰之间,极差较小,暗示硫源比较单一且成矿环境和物理化学条件较为稳定,硫可能来自于岩浆。黄铁矿铅同位素206Pb/204Pb=16.849~17.035,207Pb/204Pb=15.343~15.411,208Pb/204Pb=37.310~37.547,与渣尔泰山群全岩铅同位素范围相近,结合铅同位素模式年龄,推测中元古界渣尔泰山群可能是成矿物质的提供者。     

内蒙古渣尔泰山群和白云鄂博群中Pt、Pd地球化学特征及找矿建议

内蒙古渣尔泰山群和白云鄂博群是一套陆源碎屑岩、泥页岩、碳酸盐岩，地层中Pt、Pd的含量与原岩中泥质、有机碳、有机质的含量有关。其中渣尔泰山群中的阿古鲁沟组炭质板岩、增隆昌组硅质炭质板岩为含Pt、Pd最佳层位(岩性)，白云鄂博群中的比鲁特组干枚状板岩也为含Pt、Pd的最佳层位(岩性)。通过研究Pt、Pd的富集状况、存在形式、矿物学特征等，可查明渣尔泰山群、白云鄂博群中的含矿层位，以达到寻找铂、钯矿床的目的。     

内蒙古固阳地区渣尔泰山群层序地层学研究

依据现代沉积学及层序地层学的基本原理 ,对渣尔泰山群的沉积特征及层序地层进行分析 ,认为研究区渣尔泰山群由河流沉积体系、碎屑滨岸沉积体系、浅海陆棚沉积体系和浅海碳酸盐沉积体系组成 ;根据岩石组合、沉积旋回、岩相、相序以及地层结构、层序界面等特征 ,在渣尔泰山群内部识别出一个超层序、三个大层序和六个层序 ,其中 SQ1 为 I型层序 ,SQ2 、SQ3、SQ4、SQ5 为 II型层序 ,SQ6为淹没不整合层序。在上述研究的基础上 ,对渣尔泰山群形成时的相对古海平面变化进行了分析 ,对其层序形成时限进行了探讨     

华北克拉通西北缘中元古代火山岩特征与成矿作用

华北克拉通西北缘中元古代火山岩分布在狼山和渣尔泰山地区,并产在中元古界渣尔泰山群中,主要属正常岩石系列的基性岩石。其岩石化学和地球化学特征表明该套火山岩为低钾—中钾玄武岩,并与大洋拉斑玄武岩类似。反映了中元古代火山活动是发生在狼山—渣尔泰山南、北两支裂陷槽发育的强烈裂陷阶段。岩石、矿石和矿物的稳定同位素、稀土和微量元素特征揭示,本区大型—超大型铜多金属矿床的形成与中元古代岩浆活动密切相关。     

内蒙狼山-渣尔泰山中元古代拉张型过渡壳的形成、形变及成矿

在裂解的华北地台北缘裂陷槽内,狼山-渣尔泰山中元古代拉张型过渡壳建造中,火山活动和陆源侵蚀形成的成矿元素伴随着陆源碎屑沉积形成矿源层.在长城纪末期的褶皱回返过程中,渣尔泰群经受了强烈的顺层滑动、褶皱叠加和逆冲推覆构造的改造.在东升庙-炭窑口地区,极为强烈的逆冲推覆构造导致热液蚀变作用和混合岩化,促使成矿元素迁移到裂隙发育,在有利交代作用的白云石大理岩中富集成矿.而在渣尔泰山地区和狼山北西侧,强烈的褶皱作用叠加促使矿层在褶皱的转折端部位加厚富集成矿.故此,提出了断裂成矿模式和褶皱成矿模式.     

内蒙古中元古界渣尔泰山群区域成矿特征研究

华北陆块北缘西段狼山—渣尔泰山裂陷槽沉积的中元古界渣尔泰山群是大型—超大型铜多金属矿的重要赋存层位。近几年 1∶5万区域地质调查已查明在其西部的巴音诺尔公地区也有渣尔泰山群分布 ,并在阿古鲁沟组新发现了朱拉扎嘎大型层控微细粒浸染型金矿床 ,该矿床与炭窑口等其他矿床均具有相似的热水沉积特征。在区域成矿方面由西向东构成巨大的Au(Pt?) Cu Pb Zn S(Fe) Mn热水沉积成矿系统。与国外同类成矿系统相比 ,该系统不仅具有独特的金成矿作用 ,而且已发现了许多贫矿矿床。因此 ,该区对于寻找金及富铜多金属矿仍具有很大潜力     

华北陆块北缘西段狼山-渣尔泰山裂陷槽 西延的地质依据及其意义

传统的中新元古狼山一渣尔泰山裂陷槽东起渣尔泰山以东,西至狼山一带,是华北陆块北缘西段最重要的有色金属、贵金属及铁矿成矿带.经综合对比研究认为,在其西部的巴音诺尔公等地区发育有相似的中新元古界沉积地层及相应的地质事件,从而初步确定狼山-渣尔泰山裂陷槽向西延至阿拉善右旗的巴音诺尔公地区,扩大了原狼山-渣尔泰山裂陷槽的范围近1/3,该研究成果不仅具有重要的地质意义,同时对地质找矿具有很好的指导意义.     

内蒙古狼山地区新元古代狼山群变形特征及区域构造意义

狼山群作为阿拉善地块东北部重要的前寒武系地层单元,记录了复杂的构造变形演化历史。本文通过对狼山西南段出露的新元古代狼山群进行构造地质试点填图、剖面测制等方面的研究,总结了狼山群构造变形特征,并对其变形时代和期次进行了初步划分。研究表明狼山群第一期构造变形特征表现为一系列同斜倒转褶皱构造(D1),第二期为近东西向的韧性右行走滑剪切(D2),第三期为北东向巴彦乌拉山—狼山断裂活动对狼山群构造变形进行改造(D3)。结合该地区前人研究成果及年代学资料认为:新元古代狼山群同斜倒转褶皱主要受到古亚洲洋向南俯冲,在古生代晚期沿恩格尔乌缝合带与阿拉善地块北缘拼合,导致近南北向的构造挤压,在狼山地区形成了早期枢纽NEE-EW向的褶皱;晚古生代末期-中生代早期古亚洲洋关闭后发生的板内变形在狼山地区形成韧性右行剪切;三叠纪中晚期韧性左行剪切形成北东向走滑断裂,并使早期形成的褶皱枢纽走向转为北东,奠定了狼山地区现今的构造格局。     

浅谈内蒙古中部渣尔泰山群稀土元素地球化学特征

华北陆块北缘西段狼山-渣尔泰山裂陷槽沉积的中元生界渣尔泰山群是很重要的一个地层单元和含矿层位,产有铜、铁、铅、锌、硫、锰、磷、钾和硅石、白云石等十几种矿产.通过近些年来对该群的调查研究,取得了大量的资料,对于该群的地质构造有了一定的认识.     

内蒙古中部中元古代韧性剪切变形及其形成的构造背景

内蒙古中部新太古界色尔腾山岩群、新太古代和古元古代片麻状英云闪长岩(基底岩系)与白云鄂博群长城系都拉哈拉组、尖山组和渣尔泰山群长城系书记沟组、增隆昌组(盖层)之间的韧性剪切变形特征相同。糜棱面理走向近东西,总体倾向北,倾角变化较大。不同区域的糜棱面理上发育程度不同的矿物拉伸线理,其指示的运动学方向为上盘岩系向北(北西或北东)的斜落。接触带基底岩系由糜棱片岩、糜棱岩等组成;接触带盖层下部岩系由糜棱岩化石英岩、糜棱岩化灰岩、板岩等组成,盖层上部岩系书记沟组、都拉哈拉组石英岩发育掩卧褶皱,尖山组、增隆昌组板岩和灰岩发育石香肠构造和褶叠层构造。变质相由基底岩系的低角闪岩相—高绿片岩相逐渐过渡为上覆盖层的低绿片岩相。沉积特征、变质变形特征、运动学特征等均显示白云鄂博群、渣尔泰山群长城系为同一被动陆缘沉积,韧性剪切变形是同一期构造作用的产物。形成机制为长城系相对于基底岩系的大规模向北(北西或北东)伸展拆离,形成于低温、低压环境,起始时间为长城纪末期(1400Ma)。内蒙古中部中元古代韧性剪切、隆升、裂谷作用是同一伸展构造作用不同阶段的产物。     

内蒙古固阳渣尔泰山群层序地层学及其控制因素

渣尔泰山群是华北地台北缘中元古代裂陷槽沉积,主要为一套遭受绿片岩相区域变质的碎屑岩-碳酸盐岩建造。根据岩性、岩相、相序和不整合界面的综合研究,对这套地层进行了详细的层序界面分析和层序划分,识别出Ⅰ型、Ⅱ型和暴露-淹没复合型(Ⅲ型)3种类型层序界面,共划分出1个超层序、2个大层序和7个层序。总结了渣尔泰山群在碎屑滨岸、台缘碳酸盐岩与碎屑岩混积、碳酸盐台地、台前斜坡和陆棚盆地等不同古地理背景下的层序发育模式及其内部构成特征,并探讨了复合海平面变化、构造活动、沉积物供给、古地形等因素对层序形成和演化的控制作用。