二、岩浆岩
由于包头位于地壳较为活动的地台边缘地带,因而岩浆活动较为频繁,岩浆岩体分布广泛,从深成岩到喷出岩都有分布,并且基性、中性、酸性岩门类齐全。
(一)市境内岩浆岩的基本特征
1.时间分布特征
岩浆活动十分明显地受控于构造运动,表现为活跃期与稳定期的交替出现,具有多旋回性,从太古代到新生代的岩浆活动,主要包括5个活跃期,即:早元古代早期、中元古代早期、中元古代晚期、华力西中期及华力西晚期。
2.空间分布特征
包头市岩浆岩体的空间分布具有与构造线相一致的分带性,由内蒙古地轴核部由北依次呈东西向带状分布。
3.与构造运动的关系特征
(1)各期岩浆活动强度与相应的构造运动强度相一致。中、晚古生代和中生代侏罗纪构造运动频繁而强烈,相应地包头市岩浆活动也强烈;而早古生代和早中生代构造运动相对较弱,相应地岩浆活动也较弱。
(2)各期构造运动所涉及的深度不同,反映在包头市岩浆岩具有多成因特征,既有幔源型,也有陆壳改造型和过渡性地壳同溶型。
(3)由于各期构造运动表现形式的多样性,导致岩浆活动方式的多样性。包头市的岩浆岩由侵入到喷发,由大面积的岩浆流溢到带状裂隙喷发,由岩基到细小的岩脉都有发育。
(二)主要岩浆岩体
市境内出露的主要岩浆岩体,由老到新依次为:
1.早元古代侵入岩
(1)闪长岩类岩体。主要出露于郊区大桦背山西侧一带,面积约300平方公里;另外在固阳县东站,包白铁路两侧的大怒气沟、门斗沟等地亦有出露,但规模较小,均呈岩株或岩枝出露。该期闪长岩侵入体岩性较为单一,以闪长岩、石英闪长岩为主,偶见辉长岩。岩石中二氧化硅含量偏低,铁、镁含量较高,反映其偏基性。
(2)花岗岩类岩体。本期的花岗岩类岩石不甚发育,主要分布於色尔腾山大怒气沟两侧的大青山中段,总体上近东西向展布。其主要岩性为细粒钾长花岗岩,岩石中二氧化硅、氧化钾、氧化钠含量较高,钙、铁、镁含量偏低,属硅铝质地壳型酸性岩。
2.中元古代早期侵入岩
主要出露于固阳县的北合教、黑敖包及六顶账房等处,岩体规模均较大,都呈岩基产出,其中北合教岩体的出露面积为960平方公里,黑敖包岩体为100平方公里,六顶账房岩体为360平方公里。
中元古代早期岩体主要以各类花岗岩为主,其中北合教岩体为深成相蚀变花岗岩,片麻状斜长花岗岩,呈灰白至灰绿色,中细粒花岗结构,片麻状构造,矿物压碎现象普遍;黑敖包岩体为黑云斜长花岗岩,呈暗灰色,鳞片状花岗变晶结构,片麻状构造;六顶账房岩体为片麻状角闪辉石斜长花岗岩,呈灰绿色,为中粒花岗变晶结构,片麻状构造。
3.中元古代晚期侵入岩体
主要出露于固阳县城东16公里处的温圪气一带,呈椭圆形岩株产出,面积约2平方公里。岩体由普通辉石岩构成。主要矿物成分为普通辉石,呈深灰绿色,粒状结构,块状构造。
4.华力西中期侵入岩体
该期侵入岩体主要见于固阳县东部银号一带及白云鄂博矿区西北的白音宝拉格一带。银号岩体出露面积约470平方公里,岩性较单一,为石英闪长岩,主要矿物成分为中长石、角闪石、黑云母等,呈灰白色,中细粒半自形粒状结构,块状构造;白音宝拉格岩体出露面积约150平方公里,岩性为黑云角闪花岗闪长岩,主要矿物成分为斜长石、角闪石、黑云母、石英等,呈浅肉红色,不等粒花岗结构,块状构造。
5.华力西晚期岩体
华力西晚期岩体主要分布于固阳县城东北40公里处的圪妥一带及包头市区以东地带。其中圪妥岩体呈东西向展布,出露面积360平方公里,为花岗岩体,呈似斑状结构,似斑晶为钾长石,基质呈中粒花岗结构,块状构造。呈浅肉红色,风化面为黄褐色。包头东岩体呈现椭圆状岩株产出,出露面积约10平方公里。岩性为霓辉正长岩,呈紫红色,有时渐变为浅紫、浅肉红色,中细粒结构,块状构造。
三、构造
(一)大地构造位置及构造单元
包头市位于华北地台区的北部边缘,跨越性质不同的两大构造单元,以乌拉特后旗化德县赤峰市深大断裂为界,以南为华北地台区,以北为天山兴安蒙古地槽系;次一级的大地构造单元为南部的内蒙古地轴(市境内以大青山、乌拉山为主体)及北部的内蒙古地槽(市境内以乌兰察布高原为主体);第三级构造单元为南部的呼包断陷带(鄂尔多斯地块以北,大青山、乌拉山以南地区)、中部的大青山、乌拉山断块隆起区以及北部的狼山白云鄂博台缘拗陷区。
(二)主要断裂构造
包头地区由于所处地质环境复杂,地应力集中,构造运动强烈,形成一系列以近东西向及北东向为主,以北西及近南北向为辅的断裂构造,对市境内不同时期的沉积建造、岩浆活动、变质作用及地震活动均有深刻的影响及控制作用。发育在市境内的主要断裂构造有:
1.乌拉特后旗—化德—赤峰—深大断裂带
此断裂带近东西向横亘中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站中西部,东西延伸近2000公里,构成华北地台区与蒙古地槽区的分界线。此断裂带可划分为西、中、东三段,其中段从包头地区北部白云鄂博矿区通过。此段在中、晚元古界时活动强烈,断裂南侧强烈拗陷,形成中元古界渣尔泰山群及白云鄂博群复理石建造。直到古生代晚期,此断裂一直强烈活动。
2.此断裂带沿乌拉山、大青山南麓呈东西向延伸,长约370公里。其最初形成于华力西运动时期,后经燕山运动进一步加强。新生代以来受喜马拉雅运动影响重新活动,表现为强烈的升降运动,北侧乌拉山、大青山抬升,形成断块山地;南侧下沉,形成呼、包断陷盆地。
3.此断裂带是呼包盆地与鄂尔多斯块体的分界线,近似东西向延伸,全长约365公里,在呼包盆地境内约176公里,为断层面北倾的正断层。断层面南侧上升为较高的丘陵区,北侧下降为低洼的平原区。其形成于中生代晚期,新生代受喜马拉雅运动的影响活动加强,至今仍在活动。
4.包头断裂带
此断裂带呈北东南西方向,长约90公里,其东北端经过包头市东河区西侧向北东方向延伸,一直与大青山山前断裂带相交;西南端进入伊克昭盟(今鄂尔多斯市)境内一直延伸到鄂尔多斯北缘断裂带。此断裂带与东西向活动断裂交汇处的小震活动异常活跃,是包头地区公认的地震活动窗口。
二、岩浆岩
由于包头位于地壳较为活动的地台边缘地带,因而岩浆活动较为频繁,岩浆岩体分布广泛,从深成岩到喷出岩都有分布,并且基性、中性、酸性岩门类齐全。
(一)市境内岩浆岩的基本特征
1.时间分布特征
岩浆活动十分明显地受控于构造运动,表现为活跃期与稳定期的交替出现,具有多旋回性,从太古代到新生代的岩浆活动,主要包括5个活跃期,即:早元古代早期、中元古代早期、中元古代晚期、华力西中期及华力西晚期。
2.空间分布特征
包头市岩浆岩体的空间分布具有与构造线相一致的分带性,由内蒙古地轴核部由北依次呈东西向带状分布。
3.与构造运动的关系特征
(1)各期岩浆活动强度与相应的构造运动强度相一致。中、晚古生代和中生代侏罗纪构造运动频繁而强烈,相应地包头市岩浆活动也强烈;而早古生代和早中生代构造运动相对较弱,相应地岩浆活动也较弱。
(2)各期构造运动所涉及的深度不同,反映在包头市岩浆岩具有多成因特征,既有幔源型,也有陆壳改造型和过渡性地壳同溶型。
(3)由于各期构造运动表现形式的多样性,导致岩浆活动方式的多样性。包头市的岩浆岩由侵入到喷发,由大面积的岩浆流溢到带状裂隙喷发,由岩基到细小的岩脉都有发育。
(二)主要岩浆岩体
市境内出露的主要岩浆岩体,由老到新依次为:
1.早元古代侵入岩
(1)闪长岩类岩体。主要出露于郊区大桦背山西侧一带,面积约300平方公里;另外在固阳县东站,包白铁路两侧的大怒气沟、门斗沟等地亦有出露,但规模较小,均呈岩株或岩枝出露。该期闪长岩侵入体岩性较为单一,以闪长岩、石英闪长岩为主,偶见辉长岩。岩石中二氧化硅含量偏低,铁、镁含量较高,反映其偏基性。
(2)花岗岩类岩体。本期的花岗岩类岩石不甚发育,主要分布於色尔腾山大怒气沟两侧的大青山中段,总体上近东西向展布。其主要岩性为细粒钾长花岗岩,岩石中二氧化硅、氧化钾、氧化钠含量较高,钙、铁、镁含量偏低,属硅铝质地壳型酸性岩。
2.中元古代早期侵入岩
主要出露于固阳县的北合教、黑敖包及六顶账房等处,岩体规模均较大,都呈岩基产出,其中北合教岩体的出露面积为960平方公里,黑敖包岩体为100平方公里,六顶账房岩体为360平方公里。
中元古代早期岩体主要以各类花岗岩为主,其中北合教岩体为深成相蚀变花岗岩,片麻状斜长花岗岩,呈灰白至灰绿色,中细粒花岗结构,片麻状构造,矿物压碎现象普遍;黑敖包岩体为黑云斜长花岗岩,呈暗灰色,鳞片状花岗变晶结构,片麻状构造;六顶账房岩体为片麻状角闪辉石斜长花岗岩,呈灰绿色,为中粒花岗变晶结构,片麻状构造。
3.中元古代晚期侵入岩体
主要出露于固阳县城东16公里处的温圪气一带,呈椭圆形岩株产出,面积约2平方公里。岩体由普通辉石岩构成。主要矿物成分为普通辉石,呈深灰绿色,粒状结构,块状构造。
4.华力西中期侵入岩体
该期侵入岩体主要见于固阳县东部银号一带及白云鄂博矿区西北的白音宝拉格一带。银号岩体出露面积约470平方公里,岩性较单一,为石英闪长岩,主要矿物成分为中长石、角闪石、黑云母等,呈灰白色,中细粒半自形粒状结构,块状构造;白音宝拉格岩体出露面积约150平方公里,岩性为黑云角闪花岗闪长岩,主要矿物成分为斜长石、角闪石、黑云母、石英等,呈浅肉红色,不等粒花岗结构,块状构造。
5.华力西晚期岩体
华力西晚期岩体主要分布于固阳县城东北40公里处的圪妥一带及包头市区以东地带。其中圪妥岩体呈东西向展布,出露面积360平方公里,为花岗岩体,呈似斑状结构,似斑晶为钾长石,基质呈中粒花岗结构,块状构造。呈浅肉红色,风化面为黄褐色。包头东岩体呈现椭圆状岩株产出,出露面积约10平方公里。岩性为霓辉正长岩,呈紫红色,有时渐变为浅紫、浅肉红色,中细粒结构,块状构造。
三、构造
(一)大地构造位置及构造单元
包头市位于华北地台区的北部边缘,跨越性质不同的两大构造单元,以乌拉特后旗化德县赤峰市深大断裂为界,以南为华北地台区,以北为天山兴安蒙古地槽系;次一级的大地构造单元为南部的内蒙古地轴(市境内以大青山、乌拉山为主体)及北部的内蒙古地槽(市境内以乌兰察布高原为主体);第三级构造单元为南部的呼包断陷带(鄂尔多斯地块以北,大青山、乌拉山以南地区)、中部的大青山、乌拉山断块隆起区以及北部的狼山白云鄂博台缘拗陷区。
(二)主要断裂构造
包头地区由于所处地质环境复杂,地应力集中,构造运动强烈,形成一系列以近东西向及北东向为主,以北西及近南北向为辅的断裂构造,对市境内不同时期的沉积建造、岩浆活动、变质作用及地震活动均有深刻的影响及控制作用。发育在市境内的主要断裂构造有:
1.乌拉特后旗—化德—赤峰—深大断裂带
此断裂带近东西向横亘中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站中西部,东西延伸近2000公里,构成华北地台区与蒙古地槽区的分界线。此断裂带可划分为西、中、东三段,其中段从包头地区北部白云鄂博矿区通过。此段在中、晚元古界时活动强烈,断裂南侧强烈拗陷,形成中元古界渣尔泰山群及白云鄂博群复理石建造。直到古生代晚期,此断裂一直强烈活动。
2.此断裂带沿乌拉山、大青山南麓呈东西向延伸,长约370公里。其最初形成于华力西运动时期,后经燕山运动进一步加强。新生代以来受喜马拉雅运动影响重新活动,表现为强烈的升降运动,北侧乌拉山、大青山抬升,形成断块山地;南侧下沉,形成呼、包断陷盆地。
3.此断裂带是呼包盆地与鄂尔多斯块体的分界线,近似东西向延伸,全长约365公里,在呼包盆地境内约176公里,为断层面北倾的正断层。断层面南侧上升为较高的丘陵区,北侧下降为低洼的平原区。其形成于中生代晚期,新生代受喜马拉雅运动的影响活动加强,至今仍在活动。
4.包头断裂带
此断裂带呈北东南西方向,长约90公里,其东北端经过包头市东河区西侧向北东方向延伸,一直与大青山山前断裂带相交;西南端进入伊克昭盟(今鄂尔多斯市)境内一直延伸到鄂尔多斯北缘断裂带。此断裂带与东西向活动断裂交汇处的小震活动异常活跃,是包头地区公认的地震活动窗口。
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