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。     

内蒙古达茂旗北白云鄂博群阿牙登组藻类化石的发现及其地质意义

阿牙登组是原1∶20万区调建立的地层单位,置于白云鄂博群上部。长期以来地质工作者没有在该地层中发现"大化石"。笔者在呼吉尔图西阿牙登组建组剖面上系统采集了微体古生物化石,首次在该地区发现了藻类化石,确定地质时代为早寒武世。该时代只能代表阿牙登组本身,应将其从白云鄂博群中剔除。     

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。     

内蒙古商都白云鄂博群小壳化石的发现及其意义

根据研究清河镇化石群提供的信息,在内蒙古商都五道湾地区白云鄂博群阿牙登组下部首次发现梅树村阶小壳动物化石,内含软舌螺类、似软舌螺类、齿形壳类、棱壳类、卡门壳类等８属８种（含１相似种,２未定种）及大量海绵骨针,共计２０００余件。确定白云鄂博群的地质时代为震旦纪一寒武（奥陶）纪。再次证明了清河镇化石群的存在;验证了氢氟酸法是提取浅变碳酸盐岩中化石的有效方法;并提出加里东褶皱带的新设想。     

白云鄂博群的酸性火山岩

近年来,报道了内蒙白云鄂博群中一些新认识的岩石类型(徐志平等,1980;李继亮与胡辅佑,1981;李继亮,1981)。这些岩石的深入研究,无疑将对内蒙地区元古代地质发展史和白云鄂博群的成矿作用提供有益的证据。1980年,我们考查了白云鄂博镇西面元古界白云鄂博群的酸性火山岩,并进行了初步的室内分析,这里作一简要报道。     

从同位素地质年龄讨论内蒙古中部白云鄂博群及渣尔泰群地层的时代

白云鄂博群和渣尔泰群是内蒙古两个重要的含矿岩系,但其时代问题一直有争议,两套地层间的对比更存在着较大的分岐。本文将从有关白云鄂博群及渣尔泰群(狼山群)的同位素年龄资料为基础,来探讨上述两套地层时代及其对比问题。一、同位素地质年龄测定结果及地层时代内蒙古的同位素地质年龄测试和研究工作,从五十年代末期就开始了,首先由中国科学院和苏联科学院合作地质队,在白云鄂博地区对白云鄂博群的H_8岩性段白云岩用普通铅     

内蒙古白云鄂博群金矿综合地质信息预测

白云鄂博群是内蒙古中西部稀土、铁、金等矿产的重要含矿层位,具有良好的成矿条件,在该层位发现铌、钽、铀、钍、钨、钼、锑、银、铜、铅、锌、锰等金属矿产30多种。在综合研究内蒙古白云鄂博地区地物化遥及其解译资料的基础上,提取了与金成矿密切相关的异常要素,建立了白云鄂博地区白云鄂博群层控型金矿矿床模型。在此基础上,利用基于GIS平台的证据权重法和矿床模型综合地质信息体积法对研究区进行了金矿的定位与定量预测,优选出57个最小预测区,预测资源量402 834kg。     

白云鄂博群中两个重要不整合界面特征及区域对比

白云鄂博群尖山组顶部的钙质风化壳和比鲁特组顶部的铁质风化壳分别代表长城系与蓟县系及蓟县系与青白口系的分界,并具较大区域上的一致性和可对比性。不整合界面的重新厘定,必然导致白云鄂博群的解体或改为白云鄂博超群。     

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。     

华北克拉通北缘白云鄂博群和腮林忽洞群底部碎屑锆石U-Pb定年、Hf同位素分析及其地质意义

白云鄂博群位于华北克拉通北缘,由于赋存超大型REE-Nb-Fe矿而受到广泛关注。白云鄂博群形成时代有中元古代、古生代等不同认识。腮林忽洞群位于白云鄂博群的南部,与白云鄂博群的关系也有不同认识。本文报道了白云鄂博群和腮林忽洞群底部中-粗粒砂岩的碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄和LA-ICPMS Hf同位素组成。两个岩群碎屑沉积岩的碎屑锆石在形态和内部结构上类似,按结构特征可分为继承或捕获锆石、岩浆锆石、变质锆石和重结晶锆石等不同类型。年龄都主要分布在1.8~2.1Ga之间和2.4~2.7Ga之间,尽管年龄峰值存在一定区别。它们的Hf同位素组成也类似,εHf(t)和tDM2(Hf)变化范围分别主要在约-6.0~6.0之间和2550~2950Ma之间。结合前人研究,可得出如下结论:白云鄂博群和腮林忽洞群的物源区类似,主要由新太古代晚期和古元古代晚期岩浆岩组成,为新太古代早期陆壳物质再循环产物;部分岩石遭受新太古代晚期和古元古代晚期高级变质作用改造;碎屑物质都来自华北克拉通北缘早前寒武纪变质基底,与其形成时代相同的认识不矛盾。     

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.     

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。     

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。     

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。     

内蒙古腮林忽洞群综合地层和白云鄂博矿床赋矿微晶丘

据层序地层，事件地层，生物地层和岩石地层研究，腮林忽洞群是白云鄂博群的一部分。于腮 林忽洞群下部层位的岩石切片中首次发现三叶虫屑，并首次分离出奥陶系疑源类及几丁虫化石；于上部层位首次识别出碳酸盐震积岩组及顶部巨型微晶丘。     

对内蒙古腮林忽洞群、白云鄂博群及白云鄂博铁矿赋矿白云岩的新认识

1991年,笔者等应内蒙古地矿局邀请,对腮林忽洞组及白云鄂博群进行了初步踏勘性研究;在国家攀登附加项目和国家自然科学基金主任基金资助下,于1994年和1996年进行了进一步研究,获得了一些重要的发现与新的认识。 (1)腮林忽洞组剖面露头良好,被若干个大陆风化壳所分隔,可识别出7个三级层序(or-thosequence)。依岩石地层单位定义,应称其为腮林忽洞群。 (2)白云鄂博群以宽沟背斜为轴部可分为南、北两翼。腮林忽洞群以角度不整合覆于变质     

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。     

内蒙古白云鄂博群尖山组微古植物新发现

本文研究的微古植物,均发现于内蒙古白云鄂博群尖山组,共计10属33种,其中有3新种:Archaeodiscina baiyunensis sp.nov.,Lophosphaeridium favosumsp.nov.,Lophosphaeridium symbioense sp.nov.其组合特征以刺球藻群(Acanth-omorphida)的分子为主,球藻群(Sphaeromorphida)分子次之。在刺球藻群中以Baltisphaeridium属和Micrhystridium属的分子占绝对优势。微古植物个体一般为10—30μm。上述微古植物在我国云南昆明下寒武统以及欧洲、北美一些地区均有报道,充分显示出早寒武世特点。内蒙古白云鄂博群的时代,半个多世纪以来一直被认为属元古宙,本文的资料为重新判定白云鄂博群尖山组的时代,提供了新的古生物学依据。     

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。     

白云鄂博群同位素地质年代学研究

铅同位素分析结果表明,白云鄂博群的物质来源始于1310Ma,矿化时间为665Ma。底部尖山组Rb—sr等时年龄为749.6±62.11Ma、753.99±42.28Ma、685.91±24.12Ma。其上比鲁特组K—Ar年龄为607.9Ma,以上可划归震旦纪地层。胡吉尔图组及上部地层具有353±30Ma的Rb—Sr等时年龄、200Ma左右的K—Ar年龄,应划归古生代。白云鄂博群之上的志留纪地屠Rb—Sr等时年龄分别为327±36Ma、314.29±28Ma及260±11Ma。