二、巖漿巖
由于包頭位于地殼較為活動(dòng)的地臺(tái)邊緣地帶,因而巖漿活動(dòng)較為頻繁,巖漿巖體分布廣泛,從深成巖到噴出巖都有分布,并且基性、中性、酸性巖門類齊全。
(一)市境內(nèi)巖漿巖的基本特征
1.時(shí)間分布特征
巖漿活動(dòng)十分明顯地受控于構(gòu)造運(yùn)動(dòng),表現(xiàn)為活躍期與穩(wěn)定期的交替出現(xiàn),具有多旋回性,從太古代到新生代的巖漿活動(dòng),主要包括5個(gè)活躍期,即:早元古代早期、中元古代早期、中元古代晚期、華力西中期及華力西晚期。
2.空間分布特征
包頭市巖漿巖體的空間分布具有與構(gòu)造線相一致的分帶性,由內(nèi)蒙古地軸核部由北依次呈東西向帶狀分布。
3.與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系特征
(1)各期巖漿活動(dòng)強(qiáng)度與相應(yīng)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度相一致。中、晚古生代和中生代侏羅紀(jì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈,相應(yīng)地包頭市巖漿活動(dòng)也強(qiáng)烈;而早古生代和早中生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱,相應(yīng)地巖漿活動(dòng)也較弱。
(2)各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所涉及的深度不同,反映在包頭市巖漿巖具有多成因特征,既有幔源型,也有陸殼改造型和過渡性地殼同溶型。
(3)由于各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)形式的多樣性,導(dǎo)致巖漿活動(dòng)方式的多樣性。包頭市的巖漿巖由侵入到噴發(fā),由大面積的巖漿流溢到帶狀裂隙噴發(fā),由巖基到細(xì)小的巖脈都有發(fā)育。
(二)主要巖漿巖體
市境內(nèi)出露的主要巖漿巖體,由老到新依次為:
1.早元古代侵入巖
(1)閃長(zhǎng)巖類巖體。主要出露于郊區(qū)大樺背山西側(cè)一帶,面積約300平方公里;另外在固陽(yáng)縣東站,包白鐵路兩側(cè)的大怒氣溝、門斗溝等地亦有出露,但規(guī)模較小,均呈巖株或巖枝出露。該期閃長(zhǎng)巖侵入體巖性較為單一,以閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖為主,偶見輝長(zhǎng)巖。巖石中二氧化硅含量偏低,鐵、鎂含量較高,反映其偏基性。
(2)花崗巖類巖體。本期的花崗巖類巖石不甚發(fā)育,主要分布於色爾騰山大怒氣溝兩側(cè)的大青山中段,總體上近東西向展布。其主要巖性為細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖,巖石中二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉含量較高,鈣、鐵、鎂含量偏低,屬硅鋁質(zhì)地殼型酸性巖。
2.中元古代早期侵入巖
主要出露于固陽(yáng)縣的北合教、黑敖包及六頂賬房等處,巖體規(guī)模均較大,都呈巖基產(chǎn)出,其中北合教巖體的出露面積為960平方公里,黑敖包巖體為100平方公里,六頂賬房巖體為360平方公里。
中元古代早期巖體主要以各類花崗巖為主,其中北合教巖體為深成相蝕變花崗巖,片麻狀斜長(zhǎng)花崗巖,呈灰白至灰綠色,中細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,礦物壓碎現(xiàn)象普遍;黑敖包巖體為黑云斜長(zhǎng)花崗巖,呈暗灰色,鱗片狀花崗變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造;六頂賬房巖體為片麻狀角閃輝石斜長(zhǎng)花崗巖,呈灰綠色,為中粒花崗變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造。
3.中元古代晚期侵入巖體
主要出露于固陽(yáng)縣城東16公里處的溫圪氣一帶,呈橢圓形巖株產(chǎn)出,面積約2平方公里。巖體由普通輝石巖構(gòu)成。主要礦物成分為普通輝石,呈深灰綠色,粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
4.華力西中期侵入巖體
該期侵入巖體主要見于固陽(yáng)縣東部銀號(hào)一帶及白云鄂博礦區(qū)西北的白音寶拉格一帶。銀號(hào)巖體出露面積約470平方公里,巖性較單一,為石英閃長(zhǎng)巖,主要礦物成分為中長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等,呈灰白色,中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;白音寶拉格巖體出露面積約150平方公里,巖性為黑云角閃花崗閃長(zhǎng)巖,主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、石英等,呈淺肉紅色,不等?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
5.華力西晚期巖體
華力西晚期巖體主要分布于固陽(yáng)縣城東北40公里處的圪妥一帶及包頭市區(qū)以東地帶。其中圪妥巖體呈東西向展布,出露面積360平方公里,為花崗巖體,呈似斑狀結(jié)構(gòu),似斑晶為鉀長(zhǎng)石,基質(zhì)呈中粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。呈淺肉紅色,風(fēng)化面為黃褐色。包頭東巖體呈現(xiàn)橢圓狀巖株產(chǎn)出,出露面積約10平方公里。巖性為霓輝正長(zhǎng)巖,呈紫紅色,有時(shí)漸變?yōu)闇\紫、淺肉紅色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
三、構(gòu)造
(一)大地構(gòu)造位置及構(gòu)造單元
包頭市位于華北地臺(tái)區(qū)的北部邊緣,跨越性質(zhì)不同的兩大構(gòu)造單元,以烏拉特后旗化德縣赤峰市深大斷裂為界,以南為華北地臺(tái)區(qū),以北為天山興安蒙古地槽系;次一級(jí)的大地構(gòu)造單元為南部的內(nèi)蒙古地軸(市境內(nèi)以大青山、烏拉山為主體)及北部的內(nèi)蒙古地槽(市境內(nèi)以烏蘭察布高原為主體);第三級(jí)構(gòu)造單元為南部的呼包斷陷帶(鄂爾多斯地塊以北,大青山、烏拉山以南地區(qū))、中部的大青山、烏拉山斷塊隆起區(qū)以及北部的狼山白云鄂博臺(tái)緣拗陷區(qū)。
(二)主要斷裂構(gòu)造
包頭地區(qū)由于所處地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,地應(yīng)力集中,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,形成一系列以近東西向及北東向?yàn)橹?,以北西及近南北向?yàn)檩o的斷裂構(gòu)造,對(duì)市境內(nèi)不同時(shí)期的沉積建造、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用及地震活動(dòng)均有深刻的影響及控制作用。發(fā)育在市境內(nèi)的主要斷裂構(gòu)造有:
1.烏拉特后旗—化德—赤峰—深大斷裂帶
此斷裂帶近東西向橫亙內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部,東西延伸近2000公里,構(gòu)成華北地臺(tái)區(qū)與蒙古地槽區(qū)的分界線。此斷裂帶可劃分為西、中、東三段,其中段從包頭地區(qū)北部白云鄂博礦區(qū)通過。此段在中、晚元古界時(shí)活動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂南側(cè)強(qiáng)烈拗陷,形成中元古界渣爾泰山群及白云鄂博群復(fù)理石建造。直到古生代晚期,此斷裂一直強(qiáng)烈活動(dòng)。
2.此斷裂帶沿烏拉山、大青山南麓呈東西向延伸,長(zhǎng)約370公里。其最初形成于華力西運(yùn)動(dòng)時(shí)期,后經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng)。新生代以來(lái)受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響重新活動(dòng),表現(xiàn)為強(qiáng)烈的升降運(yùn)動(dòng),北側(cè)烏拉山、大青山抬升,形成斷塊山地;南側(cè)下沉,形成呼、包斷陷盆地。
3.此斷裂帶是呼包盆地與鄂爾多斯塊體的分界線,近似東西向延伸,全長(zhǎng)約365公里,在呼包盆地境內(nèi)約176公里,為斷層面北傾的正斷層。斷層面南側(cè)上升為較高的丘陵區(qū),北側(cè)下降為低洼的平原區(qū)。其形成于中生代晚期,新生代受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的影響活動(dòng)加強(qiáng),至今仍在活動(dòng)。
4.包頭斷裂帶
此斷裂帶呈北東南西方向,長(zhǎng)約90公里,其東北端經(jīng)過包頭市東河區(qū)西側(cè)向北東方向延伸,一直與大青山山前斷裂帶相交;西南端進(jìn)入伊克昭盟(今鄂爾多斯市)境內(nèi)一直延伸到鄂爾多斯北緣斷裂帶。此斷裂帶與東西向活動(dòng)斷裂交匯處的小震活動(dòng)異?;钴S,是包頭地區(qū)公認(rèn)的地震活動(dòng)窗口。
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二、巖漿巖
由于包頭位于地殼較為活動(dòng)的地臺(tái)邊緣地帶,因而巖漿活動(dòng)較為頻繁,巖漿巖體分布廣泛,從深成巖到噴出巖都有分布,并且基性、中性、酸性巖門類齊全。
(一)市境內(nèi)巖漿巖的基本特征
1.時(shí)間分布特征
巖漿活動(dòng)十分明顯地受控于構(gòu)造運(yùn)動(dòng),表現(xiàn)為活躍期與穩(wěn)定期的交替出現(xiàn),具有多旋回性,從太古代到新生代的巖漿活動(dòng),主要包括5個(gè)活躍期,即:早元古代早期、中元古代早期、中元古代晚期、華力西中期及華力西晚期。
2.空間分布特征
包頭市巖漿巖體的空間分布具有與構(gòu)造線相一致的分帶性,由內(nèi)蒙古地軸核部由北依次呈東西向帶狀分布。
3.與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系特征
(1)各期巖漿活動(dòng)強(qiáng)度與相應(yīng)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度相一致。中、晚古生代和中生代侏羅紀(jì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈,相應(yīng)地包頭市巖漿活動(dòng)也強(qiáng)烈;而早古生代和早中生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱,相應(yīng)地巖漿活動(dòng)也較弱。
(2)各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所涉及的深度不同,反映在包頭市巖漿巖具有多成因特征,既有幔源型,也有陸殼改造型和過渡性地殼同溶型。
(3)由于各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)形式的多樣性,導(dǎo)致巖漿活動(dòng)方式的多樣性。包頭市的巖漿巖由侵入到噴發(fā),由大面積的巖漿流溢到帶狀裂隙噴發(fā),由巖基到細(xì)小的巖脈都有發(fā)育。
(二)主要巖漿巖體
市境內(nèi)出露的主要巖漿巖體,由老到新依次為:
1.早元古代侵入巖
(1)閃長(zhǎng)巖類巖體。主要出露于郊區(qū)大樺背山西側(cè)一帶,面積約300平方公里;另外在固陽(yáng)縣東站,包白鐵路兩側(cè)的大怒氣溝、門斗溝等地亦有出露,但規(guī)模較小,均呈巖株或巖枝出露。該期閃長(zhǎng)巖侵入體巖性較為單一,以閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖為主,偶見輝長(zhǎng)巖。巖石中二氧化硅含量偏低,鐵、鎂含量較高,反映其偏基性。
(2)花崗巖類巖體。本期的花崗巖類巖石不甚發(fā)育,主要分布於色爾騰山大怒氣溝兩側(cè)的大青山中段,總體上近東西向展布。其主要巖性為細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖,巖石中二氧化硅、氧化鉀、氧化鈉含量較高,鈣、鐵、鎂含量偏低,屬硅鋁質(zhì)地殼型酸性巖。
2.中元古代早期侵入巖
主要出露于固陽(yáng)縣的北合教、黑敖包及六頂賬房等處,巖體規(guī)模均較大,都呈巖基產(chǎn)出,其中北合教巖體的出露面積為960平方公里,黑敖包巖體為100平方公里,六頂賬房巖體為360平方公里。
中元古代早期巖體主要以各類花崗巖為主,其中北合教巖體為深成相蝕變花崗巖,片麻狀斜長(zhǎng)花崗巖,呈灰白至灰綠色,中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,礦物壓碎現(xiàn)象普遍;黑敖包巖體為黑云斜長(zhǎng)花崗巖,呈暗灰色,鱗片狀花崗變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造;六頂賬房巖體為片麻狀角閃輝石斜長(zhǎng)花崗巖,呈灰綠色,為中?;◢徸兙ЫY(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造。
3.中元古代晚期侵入巖體
主要出露于固陽(yáng)縣城東16公里處的溫圪氣一帶,呈橢圓形巖株產(chǎn)出,面積約2平方公里。巖體由普通輝石巖構(gòu)成。主要礦物成分為普通輝石,呈深灰綠色,粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
4.華力西中期侵入巖體
該期侵入巖體主要見于固陽(yáng)縣東部銀號(hào)一帶及白云鄂博礦區(qū)西北的白音寶拉格一帶。銀號(hào)巖體出露面積約470平方公里,巖性較單一,為石英閃長(zhǎng)巖,主要礦物成分為中長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等,呈灰白色,中細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;白音寶拉格巖體出露面積約150平方公里,巖性為黑云角閃花崗閃長(zhǎng)巖,主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、石英等,呈淺肉紅色,不等?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
5.華力西晚期巖體
華力西晚期巖體主要分布于固陽(yáng)縣城東北40公里處的圪妥一帶及包頭市區(qū)以東地帶。其中圪妥巖體呈東西向展布,出露面積360平方公里,為花崗巖體,呈似斑狀結(jié)構(gòu),似斑晶為鉀長(zhǎng)石,基質(zhì)呈中?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。呈淺肉紅色,風(fēng)化面為黃褐色。包頭東巖體呈現(xiàn)橢圓狀巖株產(chǎn)出,出露面積約10平方公里。巖性為霓輝正長(zhǎng)巖,呈紫紅色,有時(shí)漸變?yōu)闇\紫、淺肉紅色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
三、構(gòu)造
(一)大地構(gòu)造位置及構(gòu)造單元
包頭市位于華北地臺(tái)區(qū)的北部邊緣,跨越性質(zhì)不同的兩大構(gòu)造單元,以烏拉特后旗化德縣赤峰市深大斷裂為界,以南為華北地臺(tái)區(qū),以北為天山興安蒙古地槽系;次一級(jí)的大地構(gòu)造單元為南部的內(nèi)蒙古地軸(市境內(nèi)以大青山、烏拉山為主體)及北部的內(nèi)蒙古地槽(市境內(nèi)以烏蘭察布高原為主體);第三級(jí)構(gòu)造單元為南部的呼包斷陷帶(鄂爾多斯地塊以北,大青山、烏拉山以南地區(qū))、中部的大青山、烏拉山斷塊隆起區(qū)以及北部的狼山白云鄂博臺(tái)緣拗陷區(qū)。
(二)主要斷裂構(gòu)造
包頭地區(qū)由于所處地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,地應(yīng)力集中,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,形成一系列以近東西向及北東向?yàn)橹鳎员蔽骷敖媳毕驗(yàn)檩o的斷裂構(gòu)造,對(duì)市境內(nèi)不同時(shí)期的沉積建造、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用及地震活動(dòng)均有深刻的影響及控制作用。發(fā)育在市境內(nèi)的主要斷裂構(gòu)造有:
1.烏拉特后旗—化德—赤峰—深大斷裂帶
此斷裂帶近東西向橫亙內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部,東西延伸近2000公里,構(gòu)成華北地臺(tái)區(qū)與蒙古地槽區(qū)的分界線。此斷裂帶可劃分為西、中、東三段,其中段從包頭地區(qū)北部白云鄂博礦區(qū)通過。此段在中、晚元古界時(shí)活動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂南側(cè)強(qiáng)烈拗陷,形成中元古界渣爾泰山群及白云鄂博群復(fù)理石建造。直到古生代晚期,此斷裂一直強(qiáng)烈活動(dòng)。
2.此斷裂帶沿烏拉山、大青山南麓呈東西向延伸,長(zhǎng)約370公里。其最初形成于華力西運(yùn)動(dòng)時(shí)期,后經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng)。新生代以來(lái)受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響重新活動(dòng),表現(xiàn)為強(qiáng)烈的升降運(yùn)動(dòng),北側(cè)烏拉山、大青山抬升,形成斷塊山地;南側(cè)下沉,形成呼、包斷陷盆地。
3.此斷裂帶是呼包盆地與鄂爾多斯塊體的分界線,近似東西向延伸,全長(zhǎng)約365公里,在呼包盆地境內(nèi)約176公里,為斷層面北傾的正斷層。斷層面南側(cè)上升為較高的丘陵區(qū),北側(cè)下降為低洼的平原區(qū)。其形成于中生代晚期,新生代受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的影響活動(dòng)加強(qiáng),至今仍在活動(dòng)。
4.包頭斷裂帶
此斷裂帶呈北東南西方向,長(zhǎng)約90公里,其東北端經(jīng)過包頭市東河區(qū)西側(cè)向北東方向延伸,一直與大青山山前斷裂帶相交;西南端進(jìn)入伊克昭盟(今鄂爾多斯市)境內(nèi)一直延伸到鄂爾多斯北緣斷裂帶。此斷裂帶與東西向活動(dòng)斷裂交匯處的小震活動(dòng)異?;钴S,是包頭地區(qū)公認(rèn)的地震活動(dòng)窗口。