内蒙古固阳大老虎店中太古代乌拉山岩群地质特征

井天阳

摘要：本文是在“内蒙古自治区包头市大老虎店等四幅1：5万区域矿产地质调查”项目的基础上进行的深入研究，本文以野外地质调查为依据，运用地层剖面特征、岩石类型及特征等手段进行综合分析，在前人研究的基础上，将本地区乌拉山岩群分为四个岩组：榴云片麻岩岩组、黑云角闪片麻岩岩组、钾长变粒岩岩组、大理岩岩组，对探讨该地区区域变质作用特征、地层特征、混合岩化、原岩恢复及早期大陆地壳研究有着重要的影响。

关键词：地质特征；乌拉山岩群；固阳；内蒙古

前言

经野外地质调查发现，本测区内岩石变质作用强烈，以高角闪岩一麻粒岩相为主，为一套完整的变质表壳岩，地层特征明显，是内蒙地轴的重要组成部分，对研究乌拉山岩群变质岩具有深远意义。

1.研究现状及存在问题

本测区乌拉山岩群研究程度比较低，主要为中深变质岩系，出露在内蒙古大青山、桌子山及乌拉山等地区，乌拉山岩群的定名及划分同时也经历了不断的变化，在前人的调查研究基础上，不断的推陈出新。乌拉山岩群由最初的桑干群进行细化将内蒙古部分（原桑干群上部）改名为乌拉山群，经内蒙古编表组定名为乌拉山岩群，同时乌拉山岩群的岩组划分也各有不同。最初孙健初于1934年将一套深变质岩系划归桑干群，内蒙古自治区编表组于1972年将内蒙古部分（原桑干群上部）定名为乌拉山岩群，并划分为四个岩组，采用四分法对乌拉山岩群的划分方法一直被采用，1993年内蒙古区调队在地质调查和研究中在沿用四分发的基础上，丰富了其中的内涵。2000年李龙等人认为乌拉山岩群由上至下可分为3个岩组：大理岩岩组、浅色片麻岩岩组和深色片麻岩岩组。

前人的研究只是对区域地质进行分析，对单一地质区域缺少深入研究，没有针对性，本文针对内蒙古固阳大老虎店测区的中太古代乌拉山岩群地质特征进行研究，对本测区乌拉山岩群进行岩组划分，并对岩组特征进行阐述。

2.区域地质背景

本测区位于包头市固阳县大老虎店，研究区内出露的主要地层为乌拉山岩群、兴和岩群、二叠系（脑包沟组、杂怀沟组）、侏罗系（大青山组、长汉沟组、武当沟组）、白垩系（固阳组、李三沟组）、第三系及第四系等，地层极为发育。大地构造位置位于阴山断隆、大青山复式背斜的北翼、华北陆块北缘隆起带（俗称内蒙地轴），断层构造和褶皱构造在本测区内分布较为广泛，构造较为发育，具有复杂的大地构造背景。

3.岩组特征

乌拉山岩群变质岩系在测区内出露较好，主要出露于大老虎店幅和下湿壕幅中，另在石拐矿区幅及耳沁尧子幅北部零星分布，出露面积达600km²。乌拉山岩群出露的主要岩石类型为黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、含石榴黑云碱长片麻岩、含石榴透辉石英岩、角闪斜长片麻岩，角闪二长片麻岩，透辉石斜长片麻岩，钾长变粒岩或钾长片麻岩；大理岩为含含磷灰石蛇纹石化橄榄石大理岩、金云母蛇纹石化橄榄石大理岩。

乌拉山岩群作为一套深成变质岩系，特征变质矿物对研究乌拉山岩群有着举足轻重的地位，主要的特征变质矿物为石榴石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石（棕色）、黑云母等。贾和义（2004）将乌拉山岩群变质阶段进行了重新划分，主要分为早期阶段、峰值阶段、恒温降压变质阶段、晚期变质阶段。早期阶段到恒温降压阶段主要特点体现在矿物组合上，从麻粒岩相变质开始到变质作用达到峰值，进入高角闪岩相一麻粒岩相，矿物特征作为主要的指示依据，主要特点为石榴石晶体大量出现到峰值阶段石榴石与斜方辉石、单斜辉石的共生，进入恒温降压变质阶段形成石榴石反应边结构，黑云母粒度较大，可达0.5mm～1mm；晚期变质阶段（降温降压阶段）辉石出现绿色角闪石，退化变质是本阶段的主要特点，角闪石大量出现。本文以变质阶段矿物特征为依据，以不同变质阶段的变质相为界限，运用到乌拉山岩群分组中。

本次工作根据乌拉山岩群暗色矿物含量，首先可将其分为深色片麻岩岩组、钾长片麻岩岩组和大理岩岩组3个岩组，其中深色片麻岩根据变质程度将其细分为两类，自下而上（1）榴云片麻岩岩组：矿物组合以石榴石大量出现，并与单斜辉石和斜方辉石共生组合，岩石中黑云母含量较高，粒度较为粗大，多为中粗粒。（2）黑云角闪片麻岩：矿物组合以石榴石含量减少或消失，角闪石大量出现，黑云母多为细小鳞片状的集合体，为晚期变质作用产物。最终将乌拉山岩群分为四个岩组，自下而上分别为榴云片麻岩岩组（Ar₂sg）、黑云角闪片麻岩岩组（Ar₂bh）、钾长变粒岩岩组（Ar₂kl）和大理岩岩组（Ar₂mb），与兴和岩群之间为断裂或角度不整合接触，其岩石组合特征如下。

3.1榴云片麻岩岩组（Ar₂sg）。通过地质调查查明榴云片麻岩岩组主要出露在乌兰此老一石人塔、鸡灯湾一带，岩石组合主要为黑云角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩夹黑云碱长片麻岩、含石榴黑云斜长片麻岩、少量为含石榴透辉石英岩。出露厚度约1200m，出露面积约25km²，经地质调查研究及原岩恢复，推测为一套在大陆边缘环境下形成的碎屑沉积建造。

岩石呈粒状变晶结构，片麻状构造；由斜长石、黑云母、角闪石、石榴子石及少量辉石等组成。斜长石呈他形，具聚片双晶，粒径0.1～1.2mm±；黑云母呈片状，片径0.5～1mm±，呈半定向分布；角闪石呈柱粒状，具角闪石式解理，粒径0.1～1.5mm±；石榴子石呈粒状，在岩石中大量出现，与单斜辉石和斜方辉石共生组合，单偏光下呈淡红色，粒径0.5～1.2mm±。

3.2黑云角闪片麻岩岩组（Ar₂bh）。黑云角闪片麻岩岩组分布面积较广，出露面积近50km²，厚度约800m。主要出露于石拐矿区昆对沟-敖包山-石人塔、帮浪沟、下湿壕幅十五号村一带。

该岩组岩石类型：主要为角闪二长片麻岩、角闪钾长片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪二长片麻岩，出露少量的黑云透辉石斜长片麻岩，岩貌总体呈灰色-灰黑色，岩石发生强烈的变形改造，虽受到多次地构造置换和强烈地变形改造，但黑云角闪片麻岩、角闪片麻岩韵律在局部地区依然可见。经剖面研究，推测该岩组为中基性火山沉积夹硅铁沉积建造。

岩石呈柱粒状变晶结构，片麻状构造；由石英、角闪石、黑云母、斜长石及不透明矿物等组成。石英呈他形粒状，具波状消光，部分呈集合体状定向分布；角闪石呈柱粒状，粒径0.2～1mm±，在岩石中大量出现；斜长石呈他形，具聚片双晶，粒径0.1～0.3mm±；黑云母呈鳞片状，呈断续定向排列；黑云母、角闪石与石英、斜长石相间定向分布，不透明矿物零星分布，在该组中石榴子石减少或消失。

3.3钾长变粒岩岩组（Ar₂kl）。钾长变粒岩岩组分布面积较广，近42km²，出露厚度约120m。主要出露于测区大老虎店幅西南部脑包沟-水涧沟一带、下湿壕幅西南角及耳沁尧子子幅北部鸡灯湾、脑包梁、羊靠山一带。

钾长变粒岩岩相在测区内出露不全，由于混合岩化作用岩石的地层特征已遭受严重破坏，该岩组岩石类型以钾长变粒岩或钾长片麻岩为主，夹少量麻粒岩、二长片麻岩、黑云角闪变粒岩等。变质程度近于麻粒岩相，其原岩建造可能相当于中酸性火山岩夹基性火山岩一火山碎屑岩。

岩石呈中细粒结构，块状构造，主要矿物成分为：钾长石、斜长石、石英，暗色矿物主要为黑云母和角闪石。钾长石，浅肉红色，粒径1mm左右，含量55%-60%；斜长石，灰白色，粒径约1mm左右，含量10%左右；石英，它形粒状，油脂光泽，粒径1mm～2mm不等，含量20%-25%。暗色矿物主要为黑云母和角闪石，呈定向排列，含量小于10%左右。

3.4大理岩岩组（Ar₂mb）。大理岩岩组出露面积约30km²，厚度约290m。分布范围较为广泛，主要分布在大老虎店幅西南部、下湿壕幅南部以及耳沁尧子幅北部。

该岩组的岩石组合为：含金云母蛇纹石化橄榄石大理岩、含磷灰石蛇纹石化橄榄石大理岩、强蛇纹石化大理岩。岩石局部蚀变现象较为明显，从化学成份和岩相特征上看，该岩组是一套富镁的碳酸盐建造。

岩石为柱粒变晶结构，块状构造。主要矿物成分：岩石由碳酸盐、蛇纹石及少量不透明矿物组成。碳酸盐矿物呈粒状，粒径0.1mm～1.5mm±70%±；蛇纹石呈波纹状，粒径0.1mm～1mm±30%±。主要组成矿物彼此相间，均匀分布，不透明矿物零星分布，蛇纹石由橄榄石或辉石蚀变而来。

4.结论

通过野外地质调查，对内蒙古固阳大老虎店测区乌拉山岩群分布规律、产出形态、岩石组合特征、岩石基本组成及变质矿物进行综合，将研究区乌拉山岩群分为为四个岩组，即大理岩岩组（Ar₂mb）、钾长变粒岩岩组（Ar₂kl）、黑云角闪片麻岩岩组（Ar₂bh）和榴云片麻岩岩组（Ar₂sg）。