内蒙古锡林湖东群综合地层与白云鄂博矿床容矿微晶山

乔秀夫高林志彭余旭

原文发表在《地质学报》1999卷71第3期；英文版发表在《地质学报》，1997，第714卷.

白云鄂博超大型矿床的成因有多种解释。本文首次提出其寄主白云岩是一个巨大的深水微晶丘。后来在张等人的研究中，认为深水微晶丘的物质来源于海底热液和CO2溢出，其中的生物伴随着深海热液活动(微晶丘成因新认识，2005，地球科学进展，第20卷，第20期)。重印的意义在于:①沙林湖东群白云岩和白云鄂博超大型含铌稀土铁矿白云岩与深部物质活动有关，地震事件位于微晶丘的正下方和内部，也反映了深部物质活动的结果；地震事件与内生金属矿化有关。在矿床研究中，应充分重视地层地震记录的研究。②吉林湖东群4组地震记录为典型的“臼齿构造”，时代为奥陶纪。最近，高林志等人将沙林湖东群斑岩的锆石SHRIMP U-Pb定年为奥陶纪，与古生物资料完全一致，从而表明液化泥(国外称臼齿)的亮晶脉并不像一些学者所认识的那样局限于中元古代和新元古代。

根据层序地层学、事件地层学、生物地层学和岩石地层学的研究，沙林湖东群是白云鄂博群的一部分。在沙林湖东群下层岩石薄片中首次发现三叶虫碎片，首次分离出奥陶纪疑似物源和几丁质化石。首次在上部层位发现碳酸盐震积岩建造和顶部巨型泥晶灰岩丘。白云鄂博超大型铌稀土铁矿床的含矿白云岩既不是火成岩碳酸盐岩，也不是一般的层状沉积岩，而是一个巨大的微晶丘，与沙林湖洞群顶部微晶丘白云岩的宏观特征一致，可能属于同一层位。根据现有的化石资料，沙林湖洞群和白云鄂博群应属下古生界而非中元古代。本文的新发现和新认识将为白云鄂博超大型矿床的成因解释提供新的思路。在它的南部有可能发现新的同类型矿床。

锡林湖东群和白云鄂博群位于内蒙古自治区呼和浩特市西北部的白云鄂博-百灵庙草原，呈东西向分布于北纬41° 38′和41° 55′之间(图1)。对白云鄂博群和白云鄂博矿床的研究历史悠久，精度高，但缺乏典型的沉积岩结构和层状岩石的构造和风化地形。有人认为是火成碳酸盐岩。虽然有岩石化学和地球化学数据支持，但无法否认其中的生物化石和藻类纹层。有人认为与火山作用有关，含矿白云岩的成因与矿床成因有直接关系。近年来，在白云鄂博群的基础地质和成因研究中，应该提到张鹏远和潘启宇。排水矿脉由亮方解石组成，矿脉上下两端刺穿水平条纹，使条纹拉弯(图版ⅰ-1)。除了排水脉，液化和卷曲变形(单元B)和层间断层(单元C)在纹状石灰岩中广泛发育。DS5有7个震积岩，DS7微晶丘有3个震积岩，代表10个地震幕。显然，DS5—DS7是从锡林湖东到拗拉槽构造活动(断裂活动、火山作用、火成岩侵入)最强烈的时期，也可能是相应的白云鄂博矿床的成矿期。震积岩是当时构造活动引起的一次强烈地震(M > 6)的产物。

3岩层

吉林湖东群ⅰ板块地震记录与微晶丘陵

地层中的地震记录

沙林呼东群原名沙林呼东组，内蒙古地质调查局由内蒙古地质矿产局第一区域地质调查队于1971年组建。大汉茂名联合旗(K-49X ⅹⅺ)区域地质调查报告1: 200000，1976544。

，分为一个岩石段和两个岩石段。如前所述，“沙林湖东组”的厚度为900米，存在许多沉积不连续面。因此，根据岩石地层群的定义，“沙林湖洞组”应称为“沙林湖洞群”，可分为五个岩石群(图2)。DS1与DS2为一组，即碎屑岩与碳酸盐岩混合岩组，相当于原岩剖面。第二、第三、第四岩层为碳酸盐岩层，顶部和底部均被清晰的大陆风化壳所限定，在野外很容易识别。其中，第三岩组为层状石灰岩岩组，应与石灰岩横向改造；DS5单独构成第四组，为强震事件岩组。DS6和DS7(第5组)为泥晶白云岩。

4生物地层学

4.1年首次发现三叶虫残骸

在西林湖东剖面10层上部，即DS1顶部含石英砂的微晶灰岩薄片中，发现了十几个微小的生物碎片(图版II-3、4、5)。颗粒呈弧形，部分呈波浪状，碎片外壳上有深色粉状铁边。当周围石膏结晶成细晶时，仍保持原有的生物玻璃纤维结构，并处于正交偏振状态。在贯穿岩石的薄片中可以观察到大量变形的S形应时晶体，并可以看到填充有细铁粉的微小裂缝切割三叶虫碎片。

4.2首次发现奥陶系疑似烃源岩类

微古植物样品采集自DS1、DS2和DS3(图2)，共计21。分析结果如下:

①DS 1第二层隔板岩石中:担杆藻。简单黄毛蕨，黄毛蕨。，小球藻属。，Zoospphaerium sp .单带绦虫病。

②DS2第22层(CS段)黑色结构灰岩中:micrhystidium sp .1，微孢子虫。2、小轮纹病菌。，微刺藻属。高尼欧-球形。，Goniosphaeridia sp .，Baltisphaeridium solidium(Sin，1962)Fu，Ancyrochiti-nasp。，Rbabdochitina sp .，Cyathochitinasp。。

③DS3第35层CS段黑色结构灰岩中:？Rbabdochitinasp。，Goniospheridiasp。，Leiopso-phosphaera sp .。

由于吉林湖东群的轻微变质，在多刺疑似物源类中只保留了角质和多刺化石。DS1中的化石属于寒武纪分子。另一方面，DS2和DS3的刺状嫌疑物和几丁质类昆虫属于奥陶纪分子(板块ⅱ-6 ~ 17)，特别是DS2的CS剖面，反映CS剖面沉积时间较长，能保留较多的属和种。固体球孢菌。和几丁质，首次发现于俄罗斯地台和扬子地台的下古生界。沙林湖洞群DS2和DS3的疑似物源时代应为早奥陶世。

1.第四组鳃(DS5)灰岩中的震积岩(岩石薄片，比例尺长0.5cm)，液化脉刺穿水平纹理灰岩在脉两端弯曲变形。薄片上可以清楚地看到，垂直脉是无数水平泥晶层在强震振动下液化排水形成的(震积岩序列的A单元)。图中上、中、下可见垂直亮脉，表明液化亮脉起源于水平纹状灰岩。2.白云鄂博群含矿微晶丘的宏观分布特征。3.沙林湖洞群风化微晶丘白云岩的宏观形貌。4.蓝灰色富含有机质的微晶灰岩和黄色藻簇交替排列在沙林湖洞群的微晶丘上部。5.沙林湖洞群顶部微晶丘中黄藻冠中微晶方解石与亮方解石的接触关系。6.吉林湖东群微晶丘下部的暗色藻泥和大量孔洞(箭头所示)，标尺长度为0.56毫米..7.白云鄂博含矿微晶丘已变为细粒白云岩，其中可见再造的应时碎屑，比例尺长0.5毫米。样品取自白云鄂博东矿东部的地表。

图版ⅱ:吉林湖东群的古生物资料

地层中的地震记录

白云鄂博超大型矿床5号微晶丘-容矿岩石

微晶丘一般为底平顶凸的铁饼状体，厚度一般从几米到几十米，呈条状出现在深水缓坡区，与古海岸线平行。微晶丘由微晶灰岩、生物成分、叠层石、亮晶和陆源沉积物组成。钱显鹤对微晶土墩进行了系统的研究和总结。他认为，在微晶土墩形成的过程中，微生物，如真菌、蓝藻等在新陈代谢的过程中沉积了大量的微晶灰泥，同时捕获并沉淀了部分灰泥，产生了大量的微晶石灰石。作者在研究华北地台寒武-奥陶系层序地层时，将北京西山和山西浑源叶莉组底部的纯灰岩确定为微晶丘陵，并对其宏观和微观特征进行了初步研究。作者在吉尔斯森林湖东群中发现的新化石材料支持了张鹏远等人的工作。根据现有资料，世界上仅在奥陶纪-三叠纪发现有微晶丘，这也证明白云鄂博群和吉林虎洞群更有可能是下古生界。根据新的地质记录，作者修正了原中元古代的观点，认为沙林湖洞群-白云鄂博群是加里东期拗拉槽矿床。根据地震地层，裂谷作用始于第四组鳃期，即DS5期。如前所述，这一时期可能是主要成矿期，白云鄂博群下古生界化石资料与大量加里东期成矿年龄资料一致。至于1400 ~ 1200ma的年龄数据，其地质意义有待进一步研究。

6.2丘陵控制的矿床

基于含矿白云岩是微晶丘的新认识，白云鄂博矿床的形成不仅与幔源物质和火山作用有关，还与微晶丘的生物矿化及其储矿作用有关。

7结论

对沙林湖洞群和白云鄂博群的研究涉及到对华北地台北缘构造演化和白云鄂博矿床成因的认识。作者希望本文提供的新材料、新知识能引起地质学家对地层学、沉积学、古生物学、构造地质学、同位素年代学和矿床学的兴趣，从新的角度和思路进一步研究。

如何解释目前一些同位素年龄数据与古生物资料的矛盾？如何在等时时间上对比沙林湖洞群的震积岩和白云鄂博群的震积岩？强震的构造背景是什么？沙林湖洞群的微晶丘是否可能比白云鄂博的含矿微晶丘高，而是一个历时性的微晶丘？微晶丘的生物成矿机制和储矿机制是什么？这些问题需要深入研究。

丘控矿床的提出，使我们不得不把注意力集中在与白云鄂博含矿微晶丘平行的沙林湖洞微晶丘，以及在这个微晶丘中是否存在类似的铁、稀土或(和)铌矿化。这是本文的期望。

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