内蒙凉城县北部构造变形特征及其发展史研究

王 耀

（安徽省地质调查院（安徽省地质科学研究所），安徽 合肥 230001）

0 序言

凉城县属乌兰察布市管辖，位于内蒙古自治区中部，大地构造属中亚造山带的一部分，成矿专属划分为旗下营—土贵乌拉成矿带，是重要的有色金属、稀有金属找矿靶区［1］。研究区构造组合复杂多样，通过区域构造形迹的研究，了解构造发展演化过程，对该区域矿床成因及演化具有指导意义。

图1 调查区大地构造位置图

1 构造层

区内自太古代以来，经历多期次的构造运动形成不同的大陆地壳结构［2］，依据区内地层出露情况，查区可划分三种类型的构造层：基底构造层、燕山构造层和喜马拉雅构造层。

基底构造层：由中太古代集宁岩群黄土窑岩组和花山岩组组成，为高温—高压区域变质岩组合，黄土窑岩组岩石类型为榴石黑云斜长片麻岩、榴石浅粒岩，原岩恢复为一套浅海相黏土质⁃半黏土质海相复理石建造的岩石；花山岩组以类大理岩、蛇纹石化大理岩为主，为一套海相碳酸盐沉积建造。

燕山构造层：由早白垩世白女羊盘组火山岩组成，主要岩性为玄武岩、流纹岩、流纹质火山碎屑岩及粗面岩组成，火山岩不整合于中太古代黄土窑岩组或新太古代榴石花岗岩等不同地质体之上。

喜马拉雅构造层：由渐新世～上新世的半固结砂砾岩、松散砂砾岩等组成。不整合于燕山期构造层或基底构造层之上。

2 褶皱构造

区域内褶皱构造发育，以太古代变质基底构造层中为主，轴向北东东向为主。褶皱变形为顺层剪切固态流变褶皱和紧闭⁃同斜褶皱。

顺层剪切固态流变褶皱：控制了中太古代集宁岩群的岩层展布，受后期紧闭⁃同斜褶皱构造叠加，其形态发生了明显的变化，为两翼紧闭，翼部变薄，转折端加厚，固态流变特征明显（图2）。受其影响，集宁岩群岩层厚度明显减薄，甚至拉断呈梭状、透镜状沿片麻理展布，形成大型布丁构造。

图2 黄土窑岩组中发育的紧闭褶皱

紧闭－同斜褶皱：是集宁岩群中发育的最为显著的一期褶皱变形，构成了前述地质体构造的主体格架。在羊圈湾一带黄土窑岩组中可见紧闭－同斜褶皱与早期顺层剪切固态流变褶皱叠加（图3），通过区内太古代地层的新老关系和地层岩性在空间上的变化规律，确定了褶皱形态，为区内构造格架的厘定和地层层序划分提供了可靠的依据。

图3 羊圈湾黄土窑岩组中发育的叠加褶皱

3 断裂构造

研究区断裂构造发育，主要分为NEE、近EW、近SN、NE向和NW向断裂，其形成、演化与位于测区北侧的乌拉特前旗—呼和浩特深断裂带、西侧的呼和浩特—河曲深断裂以及横跨测区南东侧的和林格尔—黄旗海深断裂密切相关，对不同时期的沉积建造、岩浆活动、变质作用及矿产的形成和分布等有显著的控制作用。

北东东向断裂：为区内最古老的断裂，规模大、长期活动的特征，控制了区内基底与盆地的基本构造格架，断层面多呈舒缓波状，局部平直光滑。断层内岩石破碎、构造片理化、糜棱岩化带发育，断层带内蚀变强烈，地貌上线性影像特征明显，多为线性展布的沟谷，多为北西向断裂错断，具多期活动特点。

北西向断裂：对区内构造格架影响较大，与北东东向断裂构成测区主要断裂格架。该组断裂具有长期活动特点，断层长度达7 km，断层走向为北西，断层破碎带宽约10 m，其内见断层挤压透镜体和碎粉岩，断裂带中次级断面上见擦痕，擦痕近水平，表现为右行平移特征，沿该断裂带局部有石英斑岩脉侵入。

近南北向断裂：此断裂切割北东东向断裂，又被近东西向断裂切割，长约5.5 km，断裂形成宽5～10 m的破碎带，带内构造角砾岩中角砾多呈大小不一的扁豆状、椭圆状定向分布，成分以榴石花岗岩为主，少量片麻岩，断层泥胶结，褐铁矿化强烈，为以东倾的逆断层。

近东西向断裂：规模大小不等，表现了差异性升降的特点，长度6 km沿断层发育50～200 m的断层破碎带，带内岩石强烈破碎，形成断层角砾岩，并有强烈的褐铁矿化，沿破碎带由玄武玢岩脉侵入，卫片上线性影像明显，西端为以平直沟谷，东端为一系列鞍部。

4 韧性剪切变形带

区内韧性剪切变形带较为发育，不同构造阶段所形成的韧性剪切变形带在规模上、产状、变形强度及形成机制上均有不同，主要表现为北东东向的韧性剪切变形，为右行走滑性质，以芦草沟—羊场沟韧性剪切变形带为代表。

芦草沟—羊场沟韧性剪切变形带呈北东东向展布，规模较大，地表长约20 km。宽度接近1 km，变形地质体主要为黄土窑岩组和太古代花岗岩体，总体向南倾伏。

地质体经韧性剪切作用发生糜棱岩化，糜棱岩化带呈过渡关系，表现为弱变形带、中等变形带、强变形带。

5 构造发展史

研究区内根据沉积作用、构造运动、岩浆活动、变质作用，以及古生物、同位素年龄资料，将测区地史演化划分了3个构造发展阶段，太古代～古元古代为变质结晶基底形成阶段、古生代为古亚洲大陆形成阶段、中生代为陆内构造演化阶段。

变质结晶基底形成阶段（太古代～古元古代）：中太古代洋陆分离形成集宁岩群之原岩，随之集宁运动开始使集宁岩群褶皱并隆升成陆。运动后期，在古陆内产生断裂，并伴随有基性岩浆侵入到集宁岩群表壳岩中，同时，集宁岩群发生变质作用，其变质相达麻粒岩相，属低压中高温区域变质作用；沉积作用、构造变动、岩浆活动和变质作用的叠加，形成了相对稳定的集宁陆核或称内蒙陆核。

新太古代乌拉山运动早期，陆壳局部热流质升高，在集宁岩群表壳岩中出现规模较大的原地重熔现象，使得集宁岩群矽线榴石片麻岩重熔形成榴石花岗岩，由于重熔作用受构造控制，故出现明显的重熔强度分带和总体平行片麻理的展布特征。同期变质作用，在集宁岩群中形成规模不等，产状不连续的以巨型榴石为旋转残斑的深构造相下的韧性变形。乌拉山运动晚期，持续的重熔作用，形成重熔岩浆再就位侵入于变质表壳岩和榴石花岗岩中，形成碱长花岗岩、斑状榴石花岗岩两类半原地重熔型花岗岩。

古元古代吕梁运动在区内的表现主要为古元古代二长花岗岩的侵位及大量伟晶岩脉和部分碱长花岗岩、花岗闪长岩、辉绿岩、闪长岩、石英脉等脉岩侵入。

古亚洲大陆形成阶段（古生代）：古生代时期，白云鄂博运动使区内海水退出上升为陆，缺失南华纪沉积。至震旦纪在西南聚宝山一带局部下降，发生海侵，形成什那干群碳酸盐台地相沉积盖层。震旦纪末，发生什那干抬升，本区全面上升，遭受剥蚀，直至晚古生代古亚洲洋闭合。

华北地台基底形成后，区域上又经历了中～晚元古代古中国地台的形成阶段。古中国地台形成之后的古生代地史主要是西伯利亚板块与华北板块陆壳对接，形成统一古亚洲大陆的时期。区域上主要包括兴凯、加里东和华力西三大主要构造旋回，前两期运动在区内表现不明显，而发育于古老基底岩群中的褶皱变形，是华力西构造旋回的产物。

陆内构造演化阶段（中生代以来）：印支运动过程中，由于太平洋板块向欧亚陆块的俯冲，打破了古生代“南北对立”构造格局，并逐渐形成了“东西分异”的新格局。近东西的古断裂在拉伸环境下复活，区内北东东向韧性剪切带应为该期活动产物。

早白垩世局部拉张作用，在明星沟—东后吉拉一带形成火山岩盆地，并伴随有大量基性⁃中酸性⁃碱性的火山喷发，并伴有次火山岩及浅成相的中酸性侵入岩。

喜马拉雅运动促使集宁、赤峰地区古断裂复活，中新世初期，沿断裂有大量玄武岩浆溢出。之后地壳相对上升，新的第四纪湖盆形成。

6 结论

通过地质构造形迹研究，将研究划分为基底构造层、燕山构造层和喜马拉雅构造层三个构造层；从断裂、褶皱、韧性剪切变形等方面逐个分析每个构造层的层内构造特征；根据地史演化特征，划分了太古代～古元古代为变质结晶基底形成阶段、古生代为古亚洲大陆形成阶段、中生代为陆内构造演化阶段，三个构造发展阶段。基本查明了研究区内的构造格局，可为今后的工作提供参考。