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Composite Stratigraphy of the Sailinhuodong Group and Ore-bearing Micrite Mound in the Bayan Obo Deposit,Inner Mongolia,China乔秀夫 高林志 彭阳 章雨旭原文刊于《地质学报》1999年，第71卷第3期；英文版刊于Acta Geologica Sinica,1997,V71N白云鄂博超大型矿床成因解释甚多，本文首次提出它的赋矿白云岩是一巨型深水微晶丘。之后在章雨旭等的研究中认为深水微晶丘物质来源于海底热液和CO2的喷溢，其中的生物与深海热水活动相伴生（微晶丘成因新认识， 2005，地球科学进展，20卷，20期）。重新刊印的意义在于：①腮林忽洞群白云岩与白云鄂博超大型铌稀土铁矿赋矿白云岩是与深部物质活动相关联，地震事件紧位于微晶丘之下及微晶丘内部，地震事件同样反映深部物质活动的结果；地震事件与内生金属成矿作用伴生。地层中地震记录的研究在矿床研究中应受到足够的重视。②腮林忽洞群腮4组中的地震记录是典型的“molar tooth构造”，它的时代为奥陶系。最近高林志等对腮林忽洞群中斑脱岩的锆石SHRIMP U-Pb定年为奥陶系，与古生物材料完全吻合，从而表明：液化泥亮晶脉（国外所称molar tooth）并非某些学者认定的只局限于中、新元古界。据层序地层、事件地层、生物地层和岩石地层研究，腮林忽洞群是白云鄂博群的一部分。于腮林忽洞群下部层位的岩石切片中首次发现三叶虫屑，并首次分离出奥陶系疑源类及几丁虫化石；于上部层位首次识别出碳酸盐震积岩组及顶部巨型微晶丘（micrite mound）。白云鄂博超大型铌稀土铁矿赋矿白云岩既非火成碳酸岩，也非一般层状沉积岩，而是一巨型微晶丘，与腮林忽洞群顶部微晶丘白云岩宏观特征一致，并可能属同一层位。根据已有的化石材料，腮林忽洞群与白云鄂博群应为下古生界而非中元古界。本文的新发现与新认识将对白云鄂博超大型矿床的成因解释提供新的思路。并有可能在其以南地区发现新的同类型矿床。腮林忽洞群、白云鄂博群位于内蒙古自治区呼和浩特市西北的白云鄂博—百灵庙草原，北纬41° 38′～41° 55′之间，呈EW向分布（图1）。有关白云鄂博群及白云鄂博矿床研究的历史很长，研究精度极高[1～33]。但是有关白云鄂博群在地层柱中的位置一直有不同的认识：是中元古界？还是下古生界？有关白云鄂博超大型矿床的成因解释甚多，对赋矿白云岩的成因认识极不相同：有人认为是沉积碳酸盐岩[1,5,14,18,21,23,28,33]，但缺乏典型的沉积岩结构、构造和层状岩石的风化地形；有人认为是火成碳酸岩[2,4,9,11,12,27]，尽管有岩石化学、地球化学数据支持，但无法否认其中的生物化石和藻纹层等；有人认为与火山作用有关[6,19,31,32]，而赋矿白云岩的成因与矿床成因又有着直接关系。近年来，有关白云鄂博群基础地质及矿床成因研究应提及张鹏远等[28]、白鸽等[32]、赵景德等[21,26]和潘启宇[33]的成果。他们的研究对于进一步认识白云鄂博群时代与矿床成因环境均具重要意义。过去的研究多限于白云鄂博矿区及北侧的宽沟背斜北翼。宽沟背斜北翼由于接近北部洋壳，构造复杂，与矿区地层和赋矿围岩的对比方面容易产生不同认识。本文选择白云鄂博铁矿矿区东南约20km，即白云鄂博复向斜南翼的腮林忽洞群，进行精细露头层序地层、事件地层与生物地层工作。腮林忽洞群轻度变质，但构造简单、剖面连续、层序界面清晰，有利于认识与白云鄂博群相关的基础地质记录及整个盆地的演化。图1 腮林忽洞群、白云鄂博群与什那干群分布图1 层序地层图2为野外识别的腮林忽洞群层序与层序不整合界面，计7个三级层序。1 层序特征与纵向演化层序1(DS1）：以碎屑岩为特征的层序。LST为发育于色尔腾山群基底岩石侵蚀面上的河流相沉积，河床主流相为巨型透镜状砾岩，边滩相为长石石英砂岩。河床砾岩下切下伏花岗片麻岩基底达15～25 m深度。TST（三角洲—滨岸）以初始海侵面与LST分界。HST顶部含砂灰岩，广泛发育帐篷构造和硅结壳层。DS1中凝缩层不明显。层序2(DS2）：碎屑岩与碳酸盐岩混合相。底界面为岩相转换面。CS段为4～5 m厚的黑色板岩（第22层）。HST早期为深水锥柱叠层石灰岩，晚期变为圆柱叠层石灰岩及滨岸碎屑岩。层序3(DS3）：含石英砂藻纹层灰岩组成的碳酸盐岩层序。底界为海侵碳酸盐岩上超面；顶部界面是厚度不大的铁质风化壳。50cm厚不含石英砂的纹层灰岩（第35层）为CS期记录。层序4(DS4）：一个台地边缘叠层石礁相组成的层序，顶底界面均为以铁质红土型风化壳为代表的陆上暴露面。纹层灰岩（第47层，共厚50cm）为CS期沉积。层序5(DS5）：由藻团灰岩、藻纹层灰岩、泥晶灰岩组成的碳酸盐岩潮坪层序，顶、底界均为陆上暴露面。TST以波状起伏的海侵面（ts）与下伏海相LST分界。CS段为被上、下硬地限制的纹层灰岩（第57—58层）。59—66层代表早期HST;67—73层是晚期HST。层序6及层序7(DS6,DS7）：两个层序由深水微晶丘组成。DS6是微晶丘初始发育阶段；DS7微晶丘白云岩夹有三层具液化泄水脉的泥晶灰岩（浅水环境），它反映微晶丘发育过程中曾有三次停顿。DS7顶界由白云鄂博群黑色板岩所覆盖。据研究（袁忠信、白鸽等，1995及作者等薄片观察）[31]，这种黑色板岩的原岩为火山－沉积岩。所以这一界面可能为火山作用形成，不是层序界面。2 层序不整合面与盆地演化层序界面的野外标定是露头层序地层研究的关键。沉积层序及其间的界面是构造与海平面变化结果的响应，即盆地发生、发展的记录。沉积物组成的层序为正记录，界面则为负记录。图2 腮林忽洞群综合地层柱图2腮林忽洞群中的层序不整合面有不同类型。DS1底部界面代表腮林忽洞群—白云鄂博群盆地的开始。DS2与DS1之间的水下间断层序不整合面反映了盆地的进一步扩展。海侵碳酸盐上超（DS3底界面）于DSl及DS2组建的碎屑岩垫板（template）之上，标志新的盆地—碳酸盐台地形成，反映了全球海平面总体上升时期。腮林忽洞群碳酸盐台地位于华北地台北部大陆边缘，DS3—DS5碳酸盐岩中普通含有陆源石英砂，也说明这是与大陆相连接的台地。台地发展过程中有3次海平面下降形成暴露不整合面（红土型大陆风化壳），层序界面与当时的断裂构造活动相联系。层序5中大量发育的震积岩，有力地表明暴露型层序不整合面的形成是由于区域断裂构造活动引起碳酸盐台地抬升所致。DS5,DS6顶部红土型风化壳厚30～50cm，从母岩至风化壳的地球化学变化列于表1中，风化壳中稳定元素大量集中，表明是一个相当长时期的暴露记录。DS5顶部界面的重要意义在于它代表盆地性质的转换期，海平面由下降转变为迅速上升时期，由碳酸盐台地转化为深水盆地，发育了深水微晶丘。这种海平面的迅速上升，应是碳酸盐台地构造下沉的结果。表1 腮林忽洞群层序5和层序6顶部风化壳化学分析结果表2 地震灾变事件地层腮林忽洞群DS5为一震积岩构成的地震事件岩组。震积岩主要由内部发育各种形态液化泄水脉的纹理灰泥灰岩组成，即笔者等建立的碳酸盐震积岩序列中的A单元[34,35]。泄水脉由亮晶方解石构成，脉的上、下两端穿刺水平纹层，引起纹层牵引弯曲（图版Ⅰ－1）。除泄水脉外，纹层灰岩中广泛发育液化卷曲变形（B单元）及层间断层（C单元）。DS5中具7个震积岩层，DS7微晶丘中发现3个震积岩层，计代表了10个地震幕。显然， DS5—DS7是腮林忽洞—白云鄂博裂陷槽最强烈的构造活动（断裂活动、火山作用、火成岩侵入）时期，可能也是相应的白云鄂博矿床的成矿时期。震积岩即当时构造活动引起强地震（＞6级）的产物。3 岩石地层图版Ⅰ 腮林忽洞群中的地震记录与微晶丘地层中地震记录腮林忽洞群原称腮林忽洞组，由内蒙古地质矿产局第一区域地质调查队1971年建立内蒙古自治区地质局达尔罕茂明联合旗幅（K-49XⅩⅪ）1:200000区域地质测量报告，1971。，分为一岩段及二岩段。前已述及，“腮林忽洞组”厚达900m，其中有多个沉积间断面，故按岩石地层组的定义，“腮林忽洞组”应称腮林忽洞群，它可分为5个岩组（图2）。DS1,DS2为一个组，即碎屑岩与碳酸盐岩混合岩岩组，这个组即相当于原称的一岩段。二、三、四岩组为碳酸盐岩岩组，顶底均为明确的大陆风化壳所限，野外极易辨认。其中第三岩组为一叠层石灰岩岩组，横向应与灰岩相变；DS5单独构成第四组，第四组为一强地震事件岩组。DS6,DS7（第五组）为微晶丘白云岩。4 生物地层1 首次发现三叶虫碎屑在腮林忽洞剖面第10层上部，即DS1顶部的含石英砂微晶灰岩薄片中，发现有十几粒细小生物碎片（图版Ⅱ－3,4,5），颗粒呈弧形，个别为波浪形，并在碎屑的一侧外壳上有暗色粉末状铁质镶边，在周围灰泥已结晶为细微晶体时仍保持了生物的原始玻纤结构，在正交偏光下呈追踪式消光，这种结构构造是典型的三叶虫碎屑的特征。薄片中可观察到有大量变形的S形石英晶体组成的细脉贯穿岩石，并见由铁质细粉末充填的细小裂缝切断三叶虫碎片。2 首次发现奥陶纪疑源类微古植物样品采自DS1,DS2及DS3（图2），共计21份。分析结果如下：①DS1第2层所夹板岩中：Lophosphaeridium ,Leiopsophosphaera simplex Sin,Leiopsophosphaera ,Micrhystridium ,Zonosphaeridium ,Taeniatum simplex Sin。②DS2第22层（CS段）黑色纹理灰岩中：Micrhystridium 1,Micrhystridium 2,Micrhystridium conifrum Downia,Lophosphospheridium ,Microconcentrica ，？Gonio-,Goniosphaeridia ,Baltisphaeridium solidium(Sin,1962)Fu,Ancyrochiti-,Rbabdochitina ,C。③DS3第35层CS段黑色纹理灰岩中：？R,G,Leiopso-phosphaera 。由于腮林忽洞群已轻微变质，具刺疑源类只保留了角刺类和微刺类化石。DS1中的化石属于寒武系的分子；而DS2和DS3中的具刺疑源类和几丁虫则应属奥陶系的分子（图版Ⅱ－6～17），特别是DS2的CS段中疑源类类型多样，反映出CS段沉积时间很长，可以保留较多的属种。Baltisphaeridium Solida,G和几丁虫，它们最初发现于俄罗斯地台及扬子地台的下古生界中[36,37]。腮林忽洞群DS2和DS3的疑源类的时代应为早奥陶世。腮四组（DS5）灰岩中的震积岩（岩石切片，比例棒长5cm），液化脉穿刺水平纹理灰岩使之在脉的两端弯曲变形。薄片中可清楚地看到直立的脉是在强地震振动下，由无数的水平泥晶纹层液化泄水集中而成（震积岩序列A单元）。图中直立的亮晶脉在图的上方、中部及底部可看到液化亮晶脉与水平纹层的连结，表明液化脉源于水平纹层灰岩。白云鄂博群中赋矿微晶丘宏观展布特征。腮林忽洞群微晶丘白云岩风化后的宏观地形。腮林忽洞群微晶丘上部青灰色富有机质微晶灰岩与黄色藻团相间排列。腮林忽洞群顶部微晶丘中黄色藻团冠部微晶方解石和亮晶方解石填充孔洞接触关系。腮林忽洞群微晶丘下部暗色藻泥及其间大量孔洞（箭头所指），比例棒长56mm。白云鄂博赋矿微晶丘已变为细晶白云岩，其中可见被改造的石英碎屑，比例棒长5mm，样品采自白云鄂博东矿以东地表。图版Ⅱ 腮林忽洞群中的古生物材料地层中地震记录5 微晶丘——白云鄂博超大型矿床赋矿围岩微晶丘一般为底平顶凸的铁饼状体，厚度一般从几米至几十米，出现于较深水缓坡地带，成带状平行于古海岸线。微晶丘由微晶灰岩、生物组分、层晶构造（Stromatactis）、亮晶及陆源沉积物组成。钱宪和[38,39]对微晶丘曾做了系统研究与总结，他认为在微晶丘的形成过程中，微生物，像菌类、蓝绿藻等在新陈代谢的过程中淀出大量的微晶灰泥，同时捕获与沉淀一些灰泥，造成大量的微晶灰岩。笔者等研究华北地台寒武系—奥陶系层序地层时，辨认出北京西山及山西浑源等地冶里组底部纯灰岩为微晶丘，对其宏观与微观特征进行了初步研究[40]彭阳，季强，章雨旭，乔秀夫。北京西山及邻区奥陶系底部微晶丘特征及层序地层学意义地质论评，1998,44(1）:35～43。，积累了一定的经验，认为腮林忽洞群顶部和白云鄂博矿床赋矿围岩（H8或 ）均为巨型微晶丘。1 腮林忽洞群DS7微晶丘特征腮林忽洞群顶部厚约90～100m均由基本上面貌相同的同一岩性岩石构成，仅在下部有三层发育液化碳酸盐脉（地震记录）的薄层灰岩将其分隔。这一巨大的岩性体是一个主要由碳酸盐岩微晶组成的大型微晶丘，并已发生了白云岩化。微晶丘的风化地貌呈馒头状山丘，与一般层状沉积岩的风化地形迥然不同（图版Ⅰ－3）。微晶丘外貌上呈土黄色厚层块状，在野外可清楚地看到黄色的藻团与青色富有机质灰泥相间生长构造（图版Ⅰ－4）。显微镜下，虽然岩石已重结晶并已白云石化，但仍能与宏观对照看到原生长状藻丛的冠部与填隙物的接触关系（图版Ⅰ－5），表现为生长状藻丛部分结晶较细，而填充的灰泥及孔隙内则结晶较粗；在野外结构构造相同的下部层位的同样黄色藻团中发现了大量藻丝及藻凝团，显然白云岩化之前的微晶丘中除了灰泥之外也存在有类似的藻团，代表微晶丘中的生物组分；其中发育的大量孔洞构造也是微晶丘的特征之一（图版Ⅰ－6）；在DS7顶部发现大量藻纹层，为微晶丘的又一证据。2 白云鄂博超大型铁矿赋矿白云岩——微晶丘的特征白云鄂博矿床矿石中的纹层状构造，与藻纹层有相似性。白云鄂博东矿。白云鄂博矿床赋矿微晶丘（H25）中的纹层状构造（藻纹层）。白云鄂博东矿以东地表。岩石薄片中的三叶虫屑，箭头所指。单偏光（－），比例棒长52mm。岩石薄片中细小的三叶虫屑（箭头所指），图中可见到细裂缝切断三叶虫碎片。单偏光（－），比例棒长15mm。三叶虫屑，具玻纤结构，暗色部分为混染的泥、铁质杂质。单偏光（－），比例棒长52mm。Goni （×800)Lophosphosphaeridium （×800)8—Micrhystridium 1（×800)10—Micrhystridium 2（×800)角刺藻（×800)A（×260)M（×800)?G（×800)Baltisphaeridlum （×800)C（×260）(6—17号样品采自腮二组第22层，标本号911031-8,9）赋矿白云岩形态呈长透镜状，具有微晶丘的宏观形态及展布特征（图版Ⅰ－2），东西向延伸18km，它为由早奥陶世（相当于腮四组时期）两条东西向同沉积断裂控制的深水盆地中的碳酸盐灰泥体。依潘启宇意见，这两条断裂为北部的高位断裂和南部的东介格勒断裂[33]。矿区内部受矿化的影响使原始结构破坏殆尽，只有矿石中的不规则条带状构造有可能是继承了原藻纹层的结构构造（图版Ⅱ－1）；矿区东部同层位白云岩中宏观上也可见层纹状结构（图版Ⅱ－2），应为微晶丘内部微生物成分（如隐藻）的体现，其内部结构为细晶白云石成层分布（图版Ⅰ－7）；微晶丘白云岩中有板岩的夹层及透镜体，这些板岩是由间歇性火山喷发的火山灰沉积在微晶丘内部或丘间（微晶丘应看成是由若干个次一级的微晶丘互相叠置而成），后经变质改造形成；微晶丘的顶部为凹凸不平的起伏状，上覆很厚的板岩层，由于板岩为火山灰变质而来[31]，因此微晶丘的消亡是由于大规模的火山喷发带来大量的火山灰沉降使制造碳酸盐岩微晶的微生物窒息而死。在白云岩下伏页岩中有白云岩的夹层及透镜体（原来疑为白云岩侵入体），应解释为在微晶丘的初始发育阶段，页岩中有微晶丘的夹层。6 讨论1 腮林忽洞群、白云鄂博群在地层柱中的位置图3 腮林忽洞群与白云鄂博群下部层位可能的对比关系内蒙古地质学家一直将腮林忽洞群与中元古界什那干群相对比[41]。腮林忽洞群组成白云鄂博复向斜南翼（图1），与白云鄂博群均不整合于色尔腾山群（Pt1sr）之上，有着共同基底，而与其南远距约100km的什那干群无关（图1左下图）。图3表示腮林忽洞群与白云鄂博群下部（H1—H5）的对比关系。 及H1,H2为河流—三角洲—滨岸浅水硅质碎屑岩为主；海侵碳酸盐岩上超的结果，发育了华北地台北缘的碳酸盐台地（ O1s2-4）及其以北台地前泥质沉积（H3—H4）；腮林忽洞群微晶丘白云岩 与白云鄂博群赋矿微晶丘白云岩 可能为同一时期深水碳酸盐盆地沉积。白云鄂博群的时代曾有长期争论。目前主导性认识将其置于中元古界[41]。主要依据是同位素定年资料（1400～1200 Ma）。张鹏远等对白云鄂博群的全面研究和公布的丰富的微古植物及微体动物化石（H3,H5,H8,H10），论证了白云鄂博群为下古生界[24,28]。作者等在腮林忽洞群中新发现的化石材料，支持了张鹏远等的工作。据目前已有的材料，在全球范围内，微晶丘仅见于奥陶纪—三叠纪，也佐证了白云鄂博群与腮林忽洞群更可能为下古生界。根据新的地质记录，作者修正原有中元古界的观点，认为，腮林忽洞群—白云鄂博群为加里东期裂陷槽沉积。根据震积岩层位，裂陷作用始于腮林忽洞群DS5，即腮四组时期。前已述及，这个时期可能正是主要成矿时期，白云鄂博群下古生界化石资料与大量加里东期成矿年龄数据相吻合[21,26,41,42]。至于1400～1200 Ma的年龄数据需进一步研究其地质意义。2 丘控矿床基于赋矿白云岩为微晶丘这一新认识，白云鄂博矿床的形成除了可能与幔源物质及火山作用有关外，微晶丘的生物聚矿作用和微晶丘本身的储矿作用也是十分重要的。7 结论腮林忽洞群与白云鄂博群的研究涉及对华北地台北缘构造演化和白云鄂博矿床成因的认识。笔者希望本文提供的新材料和新认识能引起地层学、沉积学、古生物学、构造地质学、同位素地质年代学和矿床学等学科地质学家的兴趣，从新的角度和思路进一步深入研究。目前，部分同位素年龄数据与古生物材料的矛盾应如何解释？腮林忽洞群中震积岩组与白云鄂博群中的多个震积岩层位如何等时对比？强地震形成的构造背景如何？腮林忽洞群微晶丘层位是否可能高于白云鄂博赋矿微晶丘而是一个穿时微晶丘？微晶丘生物成矿机制和微晶丘储矿机制如何？这些问题均需深入研究。丘控矿床的提出，使我们不得不将注意力集中到与白云鄂博赋矿微晶丘平行的腮林忽洞微晶丘上，在这个微晶丘中是否存在类似的铁、稀土或（和）铌矿化。这是本文的期待。参考文献[1]李毓英白云鄂博铁矿地质与勘探北京：地质出版社1959[2]周振玲，李功元，宋同云，刘宇光内蒙古白云鄂博白云石碳酸岩的地质特征及成因讨论地质论评1980,26(1）:481～488[3]李继亮，胡辅佑白云鄂博群中蛇纹岩质滑塌堆积地质科学，1981(3）:269～272[4]孟庆昌白云鄂博碳酸岩矿床的成因特征地质与勘探，1981(3）:11～15[5]孟庆润论白云鄂博铁矿含矿围岩—白云岩的沉积成因及其沉积环境分析地质论评，1982(5）:481～489[6]白鸽，袁忠信白云鄂博矿床成因分析中国地质科学院矿床地质研究所所刊1983(4）:1～15[7]成忠礼，桂训唐，王俊文白云鄂博黑色板岩的Rb-Sr同位素年代学研究见：中国科学院地球化学研究所年报（1982～1983)贵阳：贵州人民出版社，43～44页[8]李继亮白云鄂博群中的酸性火山岩地质科学，1983(1）:36～43[9]李士勤再论内蒙古白云鄂博含稀有金属碳酸岩及其铌稀土铁矿床的成因见：北方板块构造文集第1集北京：地质出版社，156～185页[10]魏菊英，上官志冠白云鄂博铁矿围岩白云岩的氧、碳同位素组成及其成因。岩石学研究（第二辑）北京：地质出版社，14～21页[11]刘铁庚白云鄂博白云碳酸岩的地质和地球化学特征岩石学报，1985(3）:15～28[12]刘铁庚白云鄂博白云岩氧、碳同位素组成及其成因讨论地质论评，1986(2）:150～159[13]中国科学院地球化学研究所白云鄂博矿床地球化学北京：科学出版社，1988[14]侯宗林白云鄂博铁铌稀土矿床成矿模式及成矿作用地质与勘探，1989(7）:1～5[15]王楫，李双庆等内蒙古渣尔泰山群与白云鄂博群时代对比及含矿性呼和浩特：内蒙古人民出版社，1989[16]Drew 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夏浩东1邓会娟1杨富全2孔令湖1田琼1（国土资源实物地质资料中心 中国地质科学院矿产资源研究所）摘要 国家级矿产实物地质资料是反映中国矿产资源成矿特点，展现全国矿产勘查与科技工作水平的实物地质资料。国家级矿产实物地质资料由国家实物库永久收藏管理，这类实物地质资料需要筛选。筛选包含两层含义，一是矿床的筛选，即具有典型性、代表性、特殊性矿床；二是钻孔实物的筛选，即入选矿床最具有代表性的钻孔岩矿心。作者对两层含义的筛选分别进行了阐述并制定了筛选依据和工作方法，使国家级矿产实物地质资料的筛选有章可循，具可操作性。管理国家级矿产实物地质资料，对于保护实物地质资料不再损毁，为社会提供公益性服务，为领导层提供决策参考等方面具有现实而深远的意义。最后，对全国矿产实物地质资料管理提出了建议。关键词 矿产实物地质资料；国家级；筛选中国矿产资源丰富，是世界上仅有的几个种类齐全的国家之一。据不完全统计，中国已发现矿产172种，产地20余万处，其中探明储量的矿产达153种，有20多种矿产探明储量居于世界前列，已进行详细工作的矿产地2万余处。如此辉煌的成绩，必然产生了大量的矿产实物地质资料。据全国地质资料调查结果，截止到1998年底，地质矿产部、煤炭工业总局、冶金部、有色金属总公司、核工业总局、建材工业总局、化工部、武警黄金指挥部、水利部等系统存放岩（矿）心长度达2471×104m。当前，如此巨大数量的实物地质资料保存状况令人担忧，多数部门日常维护费用没有可靠保障，库藏设施年久失修，管理人员流失严重，许多珍贵矿产实物地质资料危在旦夕。国家有关部门对此高度重视，投资兴建了国家实物地质资料库，负责国家地质矿产实物地质资料的收集、整理、保存、研究、开发、服务工作，并为全国实物地质资料管理提供示范。国家实物地质资料库的容量是有限的，应收藏哪些矿产实物地质资料？这就提出矿产实物地质资料筛选问题。所谓矿产实物地质资料筛选应包含两层含义，第一，矿床的筛选，即哪些矿床的实物地质资料是国家级矿产实物地质资料；第二，（实物）钻孔的筛选，即入选矿床的哪些钻孔实物地质资料应由国家实物地质库收藏。近年来，作者通过国土资源大调查“实物地质资料筛选、采集与服务体系建设”项目，在国家级矿产实物地质资料筛选、采集方面进行了探索。本文针对国家级矿产实物地质资料筛选依据、矿产实物地质资料管理及典型矿床实物地质资料采集示范进行初步讨论。一、国家级矿产实物地质资料筛选近几年来，成矿规律、成矿模式、成矿理论、成因类型、成矿系列等方面研究取得了长足的进展，各方面研究成果为矿产实物地质资料筛选提供了理论依据。国家级矿产实物地质资料筛选遵循总的原则是典型性、代表性、特殊性和系统性。矿床的筛选哪些矿床的实物地质资料可入选国家级实物地质资料库，笔者认为应从以下几个方面考虑：（1）世界级矿床、国家级矿床和区域级矿床世界级矿床，指在世界上独有的或储量位居世界前列或在世界上具有重大影响的矿床。如内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿床，稀土金属储量是国外总储量的3倍；湖南锡矿山锑矿床是世界最大的锑矿；贵州天柱县大河边重晶石矿床，是世界上重晶石储量最大的矿床。国家级矿床，指在国家建设中起重大作用，在中国乃至亚洲有一定影响的矿床。如江西德兴铜厂斑岩型铜矿床，铜储量超过500×104t，是亚洲第一大铜矿；内蒙古四子王旗苏莫查干敖包萤石矿床，是国内最大的独立萤石矿床；四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床等。区域级矿床，指在一定的地理区域内或一定的成矿带内，具代表性、典型性，反映区域成矿特点的重要矿床。如青海察尔汗钾盐矿床，是国内钾盐的主要开发对象，反映了干旱地区盐湖独特的成矿特点；江苏梅山铁矿与区内其他铁矿构成一个北东长50 km、宽3～5 km的玢岩铁矿带，是区域内典型矿床。（2）每一成因类型中的典型矿床每一成因类型中的典型矿床以中型、大型、超大型为主，或是矿床模式命名地的矿床。例如铜矿，可划分出若干种成因类型\［6\］，每一成因类型筛选出最具典型性、代表性的矿床实物地质资料进行收藏。矿床模式命名地的矿床，如焦家－玲珑式金矿、宣龙式铁矿、鞍山式铁矿、宁芜式铁矿等。（3）新矿床类型、新矿种类型或发现新矿物的矿床新矿床类型，如贵州老万场红土型金矿；河北东坪金矿，是国内首例典型碲化物金矿床；四川石棉县大水沟碲铋金矿床，是世界首例独立碲矿床，过去认为碲元素不能单独形成具有工业意义的矿床，大水沟独立碲矿床的发现及研究，是对以往认识的一次突破；新疆萨瓦亚尔顿金矿，是中国首例穆龙套型金矿；云南鲁甸氧化铜－自然铜矿床（世界上第二例）；新疆布隆金矿床是罕见的石英－重晶石脉型金矿床等。新矿种类型，如天然气水合物。新发现矿物的矿床，如白云鄂博铁铌稀土矿床中，属于世界上首次发现的新矿物\［2\］有包头矿、黄河矿、白云鄂博矿、中华铈矿、大青山矿等十余种，属中国首次发现的达20余种。（4）具有特殊意义的矿床指具有成因意义、工业意义、特殊矿物学意义或其他重要意义的矿床，为中国特有的矿床或罕见的矿床。如海南石碌铁矿床，是国内重要的富铁矿石产地；山西铜矿峪铜矿床，是国内成矿时代最老的斑岩铜矿；四川什邡磷矿，其成矿时代和矿石成分均为世界少见，形成于中泥盆世，不仅有碳氟磷灰石，而且还有具工业价值的磷锶铝石；江苏东海白云母矿床，是国内外唯一有工业意义的镁硅白云母。其他具有重要意义的矿床，指传统名优制品的矿产地，如在中国具有“第一”的矿床等。如江西景德镇星子高岭土矿床，景德镇陶瓷主要原料；山东蒙阴一带金刚石矿床，红旗1号矿是中国第一个具有工业价值的金刚石矿体和第一个开采的原生矿。（5）勘查或开发中，充分运用科技攻关的矿床如新疆萨瓦亚尔顿金矿，规模大、品位低，矿石中含有害元素暂时难以利用，需要不断提高选冶技术，利用科技攻关才能获取收益；河北司家营铁矿床，矿石储量20×108t，是华北地区最大的铁矿，由于水文地质复杂等原因尚未开发，需要今后运用科技攻关加以解决。（6）战略性矿产指目前国内较为短缺并在保障国家安全和国民经济可持续发展过程中起着重大作用的矿产，如石油、铜、钾盐、富铁、优质锰矿、铬铁矿（如西藏罗布莎铬铁矿床）等。（7）开采历史长，已经闭坑或即将闭坑的矿床这类矿床在国民经济建设中发挥过巨大的作用，由于开采年限长久，储量枯竭，已经闭坑或即将闭坑。保存这类矿床实物地质资料可以在矿床深部及外围找矿，为矿山焕发青春提供帮助，如安徽铜官山铜矿床、辽宁杨家杖子钼矿、陕西金堆城钼矿床等。（8）非传统矿产资源非传统矿产资源\［8\］是指受目前理论、技术、经济及环境等因素的限制尚未充分认识或未能开发利用的矿产资源或潜在资源，同时包括“现代成矿作用典型矿化体”。这类矿产实物地质资料包括以下几个方面：①“人工矿床”实物地质资料，即尾矿砂，尾矿中含有大量的有用元素，随着选冶技术的提高，这部分潜在资源将会得到利用，如白云鄂博铁稀土铌钽矿床选冶中，钽元素无法提炼出，仍保存在尾砂中；②海洋矿床中金属软泥、多金属结核、硫化物堆积物等，随着陆地资源的枯竭，海底世界潜在矿产资源必将是人类开发的对象；③“现代成矿作用典型矿化体”，如西藏扎布耶盐区的含铯硅华和泉华体、西藏羊八井热田辉锑矿化等；④纳米级非金属矿产资源，由于目前的技术水平限制，国内许多纳米级非金属矿产只能作为传统的粘土资源利用，如高岭土、坡缕石、海泡石、伊利石等，将来技术水平提高，这类潜在资源将大大拓宽应用领域。（9）境外的矿产实物地质资料随着经济的发展，对矿产资源的需求日趋强烈。充分利用国内、国外两种矿产资源已成为共识。通过风险勘探、国际交流收集的矿产实物地质资料也应是收藏的对象，特别是与中国处在相同成矿环境的国家或地区，或与国内某些矿床具有可类比关系的矿床。这类实物中还应包括极地矿产资源调查研究中获取的实物。（实物）钻孔的筛选对于入选国家级矿产实物地质资料来说，它的实物类型很多，其中最重要的是钻孔岩矿心。每个矿床可能会有几十个、上百个钻孔，这就涉及钻孔的筛选问题。钻孔筛选应以反映矿床的总体地质特征为基本原则。（1）主要矿体与次要矿体一般来说，矿床是由一个主要矿体或几个主要矿体，以及众多次要矿体组成的。而主要矿体是勘查、科研和开采工作的重点。选择钻孔时，应选择穿过主要矿体的钻孔，同时兼顾次要矿体。最好同时将穿过主要矿体和次要矿体的钻孔入选。同时要考虑矿体的连续性，矿体连续性好的地段往往也是勘查、生产、科研的重点地段。因此，钻孔的选择应位于矿体连续性较好的剖面上。（2）矿石类型及品位矿床的矿石类型可能有多种。不同类型的矿石中，物质成分的赋存形式、品位的高低、结构构造、氧化程度等因素也各不相同，同时在工业选冶加工技术方法上也有差异。因此在选择钻孔时，要考虑所选择的钻孔矿心应包括尽可能多的矿石类型，以选择最少的钻孔控制全部的矿石类型为原则。矿石的品位是矿石中有用组分的含量。反映矿床（体）有用组分含量一般特征的指标应是平均品位。在选择钻孔时，应避免高品位或特高品位的钻孔入选，它们仅是矿床（体）中特例，不是普遍存在的客观事实。（3）围岩及蚀变围岩与矿体的关系有两种：其一是围岩与矿体界线明显；其二是围岩与矿体界线呈渐变关系。研究围岩的意义在于：围岩可能是成矿物质的提供者；围岩的物理性质决定了开采矿体坑道的稳定性；随着边界品位的降低，围岩中的一部分可能成为矿体。因此，从矿产实物地质资料的系统性考虑，实物中应包括围岩，选择钻孔时，应尽可能多地包括各类岩性的围岩。研究蚀变可以有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件及矿床的成因等，同时它们又是重要的找矿标志，因此矿产实物地质资料的选择要重视蚀变的实物地质资料的采集。选择钻孔岩心时，应尽可能包括主要蚀变类型，特别是与成矿关系最密切的蚀变类型。（4）钻孔的深度及岩矿心采取率在筛选钻孔时，还应考虑钻孔的岩矿心采取率，尽量选择岩矿心采取率高的钻孔，至少要达到一般工艺要求，即岩心采取率不小于65%，矿心采取率不小于80%。对特殊矿种要求更高一些，如岩金矿岩矿心采取率更高。采取率高的岩矿心能够具有代表性，能够最接近地反映矿床基本地质特征。另外，钻孔的深度也是一个考虑的因素。在相同条件下，应尽可能选取深孔，因为深孔包含更多的地质信息。（5）钻孔岩矿心是否缩减矿床勘探或开采后若干年，按岩矿心管理有关规定，钻孔岩矿心要进行缩减保存。在筛选钻孔时，应尽量选取保留全孔岩矿心的钻孔，或者全孔与缩减孔相互配套、相互补充。二、矿产实物地质资料筛选实例冬瓜山铜矿床位于安徽铜陵狮子山，为狮子山矿田最大的矿床，因矿床规模大、埋藏深、成矿特征典型而著名。矿床赋矿层位为石炭系中上统黄龙组和船山组，主矿体长3000m，宽200～800m，厚度一般为30～45m，位于“多层楼”模式下部，成因类型为层控矽卡岩型。在矿床的筛选方面，冬瓜山铜矿床有如下几条理由入选国家级矿产实物地质资料：①它是战略性矿产，铜为中国的急缺矿产，新中国成立以来，全国在铜矿勘探和科研上投入了巨大的财力，共发现900余处铜矿床，新一轮国土资源大调查开展以来，寻找新的铜矿资源一直是资源评价工作的重点，但国内的铜矿储量仍然不能满足国民经济发展的需求，铜矿石进口量呈逐年上升趋势；②它是区域级矿产，在长江中下游铜金成矿带中，储量超过百万吨的铜矿为数不多，冬瓜山铜矿床是其中之一；③冬瓜山铜矿的发现与勘查，是充分运用科技攻关才得以实现的，矿床主矿体赋存于－800～ －900m，在如此深度寻找隐伏矿体并成功勘探，绝非易事，只有运用现代成矿理论做指导，充分掌握区域成矿背景，研究各种地质信息才能得以完成，同时在勘探工作中，工程技术人员刻苦钻研、大胆实践，运用分枝孔等先进技术才得以完成了勘探任务，冬瓜山铜矿床是目前国内勘探深度最大的矿床之一；④矿床成因具有典型性、代表性，安徽铜陵是国内铜矿的重要矿集区，区内铜矿以矽卡岩铜矿为主，矿床成矿既有岩体与围岩按触带的控矿，又明显受岩层层位的控制，在区内还发现了众多类似矿床，如铜官山铜矿、大团山铜矿、花树坡铜矿、老鸦岭铜矿、新桥铜矿等等，而冬瓜山铜矿床最具典型性、代表性。收藏冬瓜山铜矿床实物地质资料，从一个侧面反映了中国铜矿勘查水平，通过对矿产实物地质资料的开发利用，对进一步丰富成矿理论，指导区域找矿有着现实而深远的意义。冬瓜山铜矿床实物地质资料作为国家级矿产实物地质资料已经确定。从1975～1995年的20年间，该矿床经过了普查、详查和勘探，产生了极其丰富的实物地质资料，其中岩矿心达5万多米，然而，作为国家级矿产实物地质资料，只能筛选出最能反映矿床特点的数个钻孔岩心收藏。根据上述（实物）钻孔筛选方法中提到的要求，选择ZK4611、ZK501岩矿心作为代表性实物收藏（图1）。图1 冬瓜山铜矿剖面图（根据321队资料）A－46线；B－50线T1t—下三叠统塔山组；T1x—下三叠统小凉亭组；P2d—上二叠统大隆组；P2l—上二叠统龙潭组；P1g—下二叠统孤峰组；P1q—下二叠统栖霞组；C2—上石炭统黄龙—船山组；D3w—上泥盆统五通组；1—石英闪长岩；2—矽卡岩化石英闪长岩；3—矽卡岩；4—角砾状内矽卡岩；5—层状矽卡岩；6—大理岩；7—角岩；8—硅质页岩；9—粉砂岩；10—破碎带；11—矿体；12—钻孔及编号ZK4611终孔深度90m，处于接触带，矽卡岩最发育，孔内也见到岩体、主矿体及围岩。主矿体位于岩体旁侧，厚度增大，达到71 m；矿石类型有含铜矽卡岩、含铜黄铁矿矿石、含铜磁铁矿矿石、含铜磁黄铁矿矿石、含铜蛇纹岩，反映了矿床最主要的矿石类型。岩矿心中包括了主要的蚀变类型，主要有钾长石化、碳酸盐化、硅化、蛇纹石化、高岭土化、绢云母化、绿帘石化等。该孔岩心采取率很高，未做缩减。ZK501终孔深度02m，孔内见到角岩、大理岩、矽卡岩、砂岩、硅质岩、石英闪长岩、主矿体等。孔内所见主矿体位置位于岩体与背斜轴部交汇部位，矿体膨大，厚度为53 m。岩矿心包括主要矿石类型和蚀变类型，同时该孔也穿过了矿区主要地层。全孔岩心采取率高，未做缩减。收藏上述两孔矿产实物地质资料基本上能够反映矿床的地质特点。三、对全国矿产实物地质资料管理的几点建议矿产实物地质资料是地矿工作成果的重要体现。全国实物地质资料库的运行标志着全国矿产实物地质资料管理工作正步入规范化管理的轨道。随着工作的进一步深入，会有越来越多典型性、代表性、特殊性、系统性的国家级矿产实物地质资料被收藏，矿产实物地质资料管理的被动局面将会彻底改变。为加速实现这一目标，提出以下几点建议。1）开展全国矿产实物地质资料清理工作。矿产实物地质资料保存现状令人担忧是不争的事实，但究竟到什么程度，目前还无法确定。有多少实物已损毁？多少实物可以整理再利用？通过全面清理，可抢救那些濒临损毁的矿产实物地质资料。2）尽快出台有关实物地质资料管理办法。新颁布的《地质资料管理条例》规定，实物地质资料是需要汇交的地质资料之一，但未明确汇交的数量、质量，也未明确具体的专业标准，使矿产实物地质资料汇交操作起来存在一定难度。因此，出台可操作性的实物地质资料管理办法已迫在眉睫。3）经费保障。矿产实物地质资料管理是一项系统工程，需要建设、维护库房；需要购置一定的设备；实物从野外到入库需要运输、整理等。所有这些管理都要有经费的支持，而现行的地质矿产项目经费中，没有这部分费用预算，使得新产生的矿产实物地质资料管理困难重重，因此建议有关部门在项目预算增加实物汇交的费用。4）加强矿产实物地质资料管理人才队伍建议。矿产实物地质资料管理是地质资料管理领域一个新的内容。过去对实物资料的管理只有简单的保存，而新形势的矿产实物地质资料管理不仅是库藏保存，更重要的是利用矿产实物地质资料，对地质信息进行多次提取，为国民经济发展提供公益性服务。因此，应重视人才队伍的培养。参考文献胡魁振兴矿产地质勘查工作资源·产业，4（79）：14～16黄崇轲，白治，朱裕生等中国铜矿床（上册）北京：地质出版社，1～279黄许陈，储国正铜陵狮子山矿田多位一体（多层楼）模式矿床地质，12（3）：221～230李寅，赵世煌矿产资源调查评价项目实物地质资料筛选地质通报，22（10）：814～817刘建明天然纳米—亚微米矿物有关的非传统（非常规）矿产资源矿床地质，21（增刊）：32～35夏浩东，邓会娟，孔令湖等矿产实物地质资料分类、筛选与首批采集对象的确定见：国土资源部实物地质资料中心文集（16），63～ 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Composite Stratigraphy of the Sailinhuodong Group and Ore-bearing Micrite Mound in the Bayan Obo Deposit,Inner Mongolia,China乔秀夫 高林志 彭阳 章雨旭原文刊于《地质学报》1999年，第71卷第3期；英文版刊于Acta Geologica Sinica,1997,V71N白云鄂博超大型矿床成因解释甚多，本文首次提出它的赋矿白云岩是一巨型深水微晶丘。之后在章雨旭等的研究中认为深水微晶丘物质来源于海底热液和CO2的喷溢，其中的生物与深海热水活动相伴生（微晶丘成因新认识， 2005，地球科学进展，20卷，20期）。重新刊印的意义在于：①腮林忽洞群白云岩与白云鄂博超大型铌稀土铁矿赋矿白云岩是与深部物质活动相关联，地震事件紧位于微晶丘之下及微晶丘内部，地震事件同样反映深部物质活动的结果；地震事件与内生金属成矿作用伴生。地层中地震记录的研究在矿床研究中应受到足够的重视。②腮林忽洞群腮4组中的地震记录是典型的“molar tooth构造”，它的时代为奥陶系。最近高林志等对腮林忽洞群中斑脱岩的锆石SHRIMP U-Pb定年为奥陶系，与古生物材料完全吻合，从而表明：液化泥亮晶脉（国外所称molar tooth）并非某些学者认定的只局限于中、新元古界。据层序地层、事件地层、生物地层和岩石地层研究，腮林忽洞群是白云鄂博群的一部分。于腮林忽洞群下部层位的岩石切片中首次发现三叶虫屑，并首次分离出奥陶系疑源类及几丁虫化石；于上部层位首次识别出碳酸盐震积岩组及顶部巨型微晶丘（micrite mound）。白云鄂博超大型铌稀土铁矿赋矿白云岩既非火成碳酸岩，也非一般层状沉积岩，而是一巨型微晶丘，与腮林忽洞群顶部微晶丘白云岩宏观特征一致，并可能属同一层位。根据已有的化石材料，腮林忽洞群与白云鄂博群应为下古生界而非中元古界。本文的新发现与新认识将对白云鄂博超大型矿床的成因解释提供新的思路。并有可能在其以南地区发现新的同类型矿床。腮林忽洞群、白云鄂博群位于内蒙古自治区呼和浩特市西北的白云鄂博—百灵庙草原，北纬41° 38′～41° 55′之间，呈EW向分布（图1）。有关白云鄂博群及白云鄂博矿床研究的历史很长，研究精度极高[1～33]。但是有关白云鄂博群在地层柱中的位置一直有不同的认识：是中元古界？还是下古生界？有关白云鄂博超大型矿床的成因解释甚多，对赋矿白云岩的成因认识极不相同：有人认为是沉积碳酸盐岩[1,5,14,18,21,23,28,33]，但缺乏典型的沉积岩结构、构造和层状岩石的风化地形；有人认为是火成碳酸岩[2,4,9,11,12,27]，尽管有岩石化学、地球化学数据支持，但无法否认其中的生物化石和藻纹层等；有人认为与火山作用有关[6,19,31,32]，而赋矿白云岩的成因与矿床成因又有着直接关系。近年来，有关白云鄂博群基础地质及矿床成因研究应提及张鹏远等[28]、白鸽等[32]、赵景德等[21,26]和潘启宇[33]的成果。他们的研究对于进一步认识白云鄂博群时代与矿床成因环境均具重要意义。过去的研究多限于白云鄂博矿区及北侧的宽沟背斜北翼。宽沟背斜北翼由于接近北部洋壳，构造复杂，与矿区地层和赋矿围岩的对比方面容易产生不同认识。本文选择白云鄂博铁矿矿区东南约20km，即白云鄂博复向斜南翼的腮林忽洞群，进行精细露头层序地层、事件地层与生物地层工作。腮林忽洞群轻度变质，但构造简单、剖面连续、层序界面清晰，有利于认识与白云鄂博群相关的基础地质记录及整个盆地的演化。图1 腮林忽洞群、白云鄂博群与什那干群分布图1 层序地层图2为野外识别的腮林忽洞群层序与层序不整合界面，计7个三级层序。1 层序特征与纵向演化层序1(DS1）：以碎屑岩为特征的层序。LST为发育于色尔腾山群基底岩石侵蚀面上的河流相沉积，河床主流相为巨型透镜状砾岩，边滩相为长石石英砂岩。河床砾岩下切下伏花岗片麻岩基底达15～25 m深度。TST（三角洲—滨岸）以初始海侵面与LST分界。HST顶部含砂灰岩，广泛发育帐篷构造和硅结壳层。DS1中凝缩层不明显。层序2(DS2）：碎屑岩与碳酸盐岩混合相。底界面为岩相转换面。CS段为4～5 m厚的黑色板岩（第22层）。HST早期为深水锥柱叠层石灰岩，晚期变为圆柱叠层石灰岩及滨岸碎屑岩。层序3(DS3）：含石英砂藻纹层灰岩组成的碳酸盐岩层序。底界为海侵碳酸盐岩上超面；顶部界面是厚度不大的铁质风化壳。50cm厚不含石英砂的纹层灰岩（第35层）为CS期记录。层序4(DS4）：一个台地边缘叠层石礁相组成的层序，顶底界面均为以铁质红土型风化壳为代表的陆上暴露面。纹层灰岩（第47层，共厚50cm）为CS期沉积。层序5(DS5）：由藻团灰岩、藻纹层灰岩、泥晶灰岩组成的碳酸盐岩潮坪层序，顶、底界均为陆上暴露面。TST以波状起伏的海侵面（ts）与下伏海相LST分界。CS段为被上、下硬地限制的纹层灰岩（第57—58层）。59—66层代表早期HST;67—73层是晚期HST。层序6及层序7(DS6,DS7）：两个层序由深水微晶丘组成。DS6是微晶丘初始发育阶段；DS7微晶丘白云岩夹有三层具液化泄水脉的泥晶灰岩（浅水环境），它反映微晶丘发育过程中曾有三次停顿。DS7顶界由白云鄂博群黑色板岩所覆盖。据研究（袁忠信、白鸽等，1995及作者等薄片观察）[31]，这种黑色板岩的原岩为火山－沉积岩。所以这一界面可能为火山作用形成，不是层序界面。2 层序不整合面与盆地演化层序界面的野外标定是露头层序地层研究的关键。沉积层序及其间的界面是构造与海平面变化结果的响应，即盆地发生、发展的记录。沉积物组成的层序为正记录，界面则为负记录。图2 腮林忽洞群综合地层柱图2腮林忽洞群中的层序不整合面有不同类型。DS1底部界面代表腮林忽洞群—白云鄂博群盆地的开始。DS2与DS1之间的水下间断层序不整合面反映了盆地的进一步扩展。海侵碳酸盐上超（DS3底界面）于DSl及DS2组建的碎屑岩垫板（template）之上，标志新的盆地—碳酸盐台地形成，反映了全球海平面总体上升时期。腮林忽洞群碳酸盐台地位于华北地台北部大陆边缘，DS3—DS5碳酸盐岩中普通含有陆源石英砂，也说明这是与大陆相连接的台地。台地发展过程中有3次海平面下降形成暴露不整合面（红土型大陆风化壳），层序界面与当时的断裂构造活动相联系。层序5中大量发育的震积岩，有力地表明暴露型层序不整合面的形成是由于区域断裂构造活动引起碳酸盐台地抬升所致。DS5,DS6顶部红土型风化壳厚30～50cm，从母岩至风化壳的地球化学变化列于表1中，风化壳中稳定元素大量集中，表明是一个相当长时期的暴露记录。DS5顶部界面的重要意义在于它代表盆地性质的转换期，海平面由下降转变为迅速上升时期，由碳酸盐台地转化为深水盆地，发育了深水微晶丘。这种海平面的迅速上升，应是碳酸盐台地构造下沉的结果。表1 腮林忽洞群层序5和层序6顶部风化壳化学分析结果表2 地震灾变事件地层腮林忽洞群DS5为一震积岩构成的地震事件岩组。震积岩主要由内部发育各种形态液化泄水脉的纹理灰泥灰岩组成，即笔者等建立的碳酸盐震积岩序列中的A单元[34,35]。泄水脉由亮晶方解石构成，脉的上、下两端穿刺水平纹层，引起纹层牵引弯曲（图版Ⅰ－1）。除泄水脉外，纹层灰岩中广泛发育液化卷曲变形（B单元）及层间断层（C单元）。DS5中具7个震积岩层，DS7微晶丘中发现3个震积岩层，计代表了10个地震幕。显然， DS5—DS7是腮林忽洞—白云鄂博裂陷槽最强烈的构造活动（断裂活动、火山作用、火成岩侵入）时期，可能也是相应的白云鄂博矿床的成矿时期。震积岩即当时构造活动引起强地震（＞6级）的产物。3 岩石地层图版Ⅰ 腮林忽洞群中的地震记录与微晶丘地层中地震记录腮林忽洞群原称腮林忽洞组，由内蒙古地质矿产局第一区域地质调查队1971年建立内蒙古自治区地质局达尔罕茂明联合旗幅（K-49XⅩⅪ）1:200000区域地质测量报告，1971。，分为一岩段及二岩段。前已述及，“腮林忽洞组”厚达900m，其中有多个沉积间断面，故按岩石地层组的定义，“腮林忽洞组”应称腮林忽洞群，它可分为5个岩组（图2）。DS1,DS2为一个组，即碎屑岩与碳酸盐岩混合岩岩组，这个组即相当于原称的一岩段。二、三、四岩组为碳酸盐岩岩组，顶底均为明确的大陆风化壳所限，野外极易辨认。其中第三岩组为一叠层石灰岩岩组，横向应与灰岩相变；DS5单独构成第四组，第四组为一强地震事件岩组。DS6,DS7（第五组）为微晶丘白云岩。4 生物地层1 首次发现三叶虫碎屑在腮林忽洞剖面第10层上部，即DS1顶部的含石英砂微晶灰岩薄片中，发现有十几粒细小生物碎片（图版Ⅱ－3,4,5），颗粒呈弧形，个别为波浪形，并在碎屑的一侧外壳上有暗色粉末状铁质镶边，在周围灰泥已结晶为细微晶体时仍保持了生物的原始玻纤结构，在正交偏光下呈追踪式消光，这种结构构造是典型的三叶虫碎屑的特征。薄片中可观察到有大量变形的S形石英晶体组成的细脉贯穿岩石，并见由铁质细粉末充填的细小裂缝切断三叶虫碎片。2 首次发现奥陶纪疑源类微古植物样品采自DS1,DS2及DS3（图2），共计21份。分析结果如下：①DS1第2层所夹板岩中：Lophosphaeridium ,Leiopsophosphaera simplex Sin,Leiopsophosphaera ,Micrhystridium ,Zonosphaeridium ,Taeniatum simplex Sin。②DS2第22层（CS段）黑色纹理灰岩中：Micrhystridium 1,Micrhystridium 2,Micrhystridium conifrum Downia,Lophosphospheridium ,Microconcentrica ，？Gonio-,Goniosphaeridia ,Baltisphaeridium solidium(Sin,1962)Fu,Ancyrochiti-,Rbabdochitina ,C。③DS3第35层CS段黑色纹理灰岩中：？R,G,Leiopso-phosphaera 。由于腮林忽洞群已轻微变质，具刺疑源类只保留了角刺类和微刺类化石。DS1中的化石属于寒武系的分子；而DS2和DS3中的具刺疑源类和几丁虫则应属奥陶系的分子（图版Ⅱ－6～17），特别是DS2的CS段中疑源类类型多样，反映出CS段沉积时间很长，可以保留较多的属种。Baltisphaeridium Solida,G和几丁虫，它们最初发现于俄罗斯地台及扬子地台的下古生界中[36,37]。腮林忽洞群DS2和DS3的疑源类的时代应为早奥陶世。腮四组（DS5）灰岩中的震积岩（岩石切片，比例棒长5cm），液化脉穿刺水平纹理灰岩使之在脉的两端弯曲变形。薄片中可清楚地看到直立的脉是在强地震振动下，由无数的水平泥晶纹层液化泄水集中而成（震积岩序列A单元）。图中直立的亮晶脉在图的上方、中部及底部可看到液化亮晶脉与水平纹层的连结，表明液化脉源于水平纹层灰岩。白云鄂博群中赋矿微晶丘宏观展布特征。腮林忽洞群微晶丘白云岩风化后的宏观地形。腮林忽洞群微晶丘上部青灰色富有机质微晶灰岩与黄色藻团相间排列。腮林忽洞群顶部微晶丘中黄色藻团冠部微晶方解石和亮晶方解石填充孔洞接触关系。腮林忽洞群微晶丘下部暗色藻泥及其间大量孔洞（箭头所指），比例棒长56mm。白云鄂博赋矿微晶丘已变为细晶白云岩，其中可见被改造的石英碎屑，比例棒长5mm，样品采自白云鄂博东矿以东地表。图版Ⅱ 腮林忽洞群中的古生物材料地层中地震记录5 微晶丘——白云鄂博超大型矿床赋矿围岩微晶丘一般为底平顶凸的铁饼状体，厚度一般从几米至几十米，出现于较深水缓坡地带，成带状平行于古海岸线。微晶丘由微晶灰岩、生物组分、层晶构造（Stromatactis）、亮晶及陆源沉积物组成。钱宪和[38,39]对微晶丘曾做了系统研究与总结，他认为在微晶丘的形成过程中，微生物，像菌类、蓝绿藻等在新陈代谢的过程中淀出大量的微晶灰泥，同时捕获与沉淀一些灰泥，造成大量的微晶灰岩。笔者等研究华北地台寒武系—奥陶系层序地层时，辨认出北京西山及山西浑源等地冶里组底部纯灰岩为微晶丘，对其宏观与微观特征进行了初步研究[40]彭阳，季强，章雨旭，乔秀夫。北京西山及邻区奥陶系底部微晶丘特征及层序地层学意义地质论评，1998,44(1）:35～43。，积累了一定的经验，认为腮林忽洞群顶部和白云鄂博矿床赋矿围岩（H8或 ）均为巨型微晶丘。1 腮林忽洞群DS7微晶丘特征腮林忽洞群顶部厚约90～100m均由基本上面貌相同的同一岩性岩石构成，仅在下部有三层发育液化碳酸盐脉（地震记录）的薄层灰岩将其分隔。这一巨大的岩性体是一个主要由碳酸盐岩微晶组成的大型微晶丘，并已发生了白云岩化。微晶丘的风化地貌呈馒头状山丘，与一般层状沉积岩的风化地形迥然不同（图版Ⅰ－3）。微晶丘外貌上呈土黄色厚层块状，在野外可清楚地看到黄色的藻团与青色富有机质灰泥相间生长构造（图版Ⅰ－4）。显微镜下，虽然岩石已重结晶并已白云石化，但仍能与宏观对照看到原生长状藻丛的冠部与填隙物的接触关系（图版Ⅰ－5），表现为生长状藻丛部分结晶较细，而填充的灰泥及孔隙内则结晶较粗；在野外结构构造相同的下部层位的同样黄色藻团中发现了大量藻丝及藻凝团，显然白云岩化之前的微晶丘中除了灰泥之外也存在有类似的藻团，代表微晶丘中的生物组分；其中发育的大量孔洞构造也是微晶丘的特征之一（图版Ⅰ－6）；在DS7顶部发现大量藻纹层，为微晶丘的又一证据。2 白云鄂博超大型铁矿赋矿白云岩——微晶丘的特征白云鄂博矿床矿石中的纹层状构造，与藻纹层有相似性。白云鄂博东矿。白云鄂博矿床赋矿微晶丘（H25）中的纹层状构造（藻纹层）。白云鄂博东矿以东地表。岩石薄片中的三叶虫屑，箭头所指。单偏光（－），比例棒长52mm。岩石薄片中细小的三叶虫屑（箭头所指），图中可见到细裂缝切断三叶虫碎片。单偏光（－），比例棒长15mm。三叶虫屑，具玻纤结构，暗色部分为混染的泥、铁质杂质。单偏光（－），比例棒长52mm。Goni （×800)Lophosphosphaeridium （×800)8—Micrhystridium 1（×800)10—Micrhystridium 2（×800)角刺藻（×800)A（×260)M（×800)?G（×800)Baltisphaeridlum （×800)C（×260）(6—17号样品采自腮二组第22层，标本号911031-8,9）赋矿白云岩形态呈长透镜状，具有微晶丘的宏观形态及展布特征（图版Ⅰ－2），东西向延伸18km，它为由早奥陶世（相当于腮四组时期）两条东西向同沉积断裂控制的深水盆地中的碳酸盐灰泥体。依潘启宇意见，这两条断裂为北部的高位断裂和南部的东介格勒断裂[33]。矿区内部受矿化的影响使原始结构破坏殆尽，只有矿石中的不规则条带状构造有可能是继承了原藻纹层的结构构造（图版Ⅱ－1）；矿区东部同层位白云岩中宏观上也可见层纹状结构（图版Ⅱ－2），应为微晶丘内部微生物成分（如隐藻）的体现，其内部结构为细晶白云石成层分布（图版Ⅰ－7）；微晶丘白云岩中有板岩的夹层及透镜体，这些板岩是由间歇性火山喷发的火山灰沉积在微晶丘内部或丘间（微晶丘应看成是由若干个次一级的微晶丘互相叠置而成），后经变质改造形成；微晶丘的顶部为凹凸不平的起伏状，上覆很厚的板岩层，由于板岩为火山灰变质而来[31]，因此微晶丘的消亡是由于大规模的火山喷发带来大量的火山灰沉降使制造碳酸盐岩微晶的微生物窒息而死。在白云岩下伏页岩中有白云岩的夹层及透镜体（原来疑为白云岩侵入体），应解释为在微晶丘的初始发育阶段，页岩中有微晶丘的夹层。6 讨论1 腮林忽洞群、白云鄂博群在地层柱中的位置图3 腮林忽洞群与白云鄂博群下部层位可能的对比关系内蒙古地质学家一直将腮林忽洞群与中元古界什那干群相对比[41]。腮林忽洞群组成白云鄂博复向斜南翼（图1），与白云鄂博群均不整合于色尔腾山群（Pt1sr）之上，有着共同基底，而与其南远距约100km的什那干群无关（图1左下图）。图3表示腮林忽洞群与白云鄂博群下部（H1—H5）的对比关系。 及H1,H2为河流—三角洲—滨岸浅水硅质碎屑岩为主；海侵碳酸盐岩上超的结果，发育了华北地台北缘的碳酸盐台地（ O1s2-4）及其以北台地前泥质沉积（H3—H4）；腮林忽洞群微晶丘白云岩 与白云鄂博群赋矿微晶丘白云岩 可能为同一时期深水碳酸盐盆地沉积。白云鄂博群的时代曾有长期争论。目前主导性认识将其置于中元古界[41]。主要依据是同位素定年资料（1400～1200 Ma）。张鹏远等对白云鄂博群的全面研究和公布的丰富的微古植物及微体动物化石（H3,H5,H8,H10），论证了白云鄂博群为下古生界[24,28]。作者等在腮林忽洞群中新发现的化石材料，支持了张鹏远等的工作。据目前已有的材料，在全球范围内，微晶丘仅见于奥陶纪—三叠纪，也佐证了白云鄂博群与腮林忽洞群更可能为下古生界。根据新的地质记录，作者修正原有中元古界的观点，认为，腮林忽洞群—白云鄂博群为加里东期裂陷槽沉积。根据震积岩层位，裂陷作用始于腮林忽洞群DS5，即腮四组时期。前已述及，这个时期可能正是主要成矿时期，白云鄂博群下古生界化石资料与大量加里东期成矿年龄数据相吻合[21,26,41,42]。至于1400～1200 Ma的年龄数据需进一步研究其地质意义。2 丘控矿床基于赋矿白云岩为微晶丘这一新认识，白云鄂博矿床的形成除了可能与幔源物质及火山作用有关外，微晶丘的生物聚矿作用和微晶丘本身的储矿作用也是十分重要的。7 结论腮林忽洞群与白云鄂博群的研究涉及对华北地台北缘构造演化和白云鄂博矿床成因的认识。笔者希望本文提供的新材料和新认识能引起地层学、沉积学、古生物学、构造地质学、同位素地质年代学和矿床学等学科地质学家的兴趣，从新的角度和思路进一步深入研究。目前，部分同位素年龄数据与古生物材料的矛盾应如何解释？腮林忽洞群中震积岩组与白云鄂博群中的多个震积岩层位如何等时对比？强地震形成的构造背景如何？腮林忽洞群微晶丘层位是否可能高于白云鄂博赋矿微晶丘而是一个穿时微晶丘？微晶丘生物成矿机制和微晶丘储矿机制如何？这些问题均需深入研究。丘控矿床的提出，使我们不得不将注意力集中到与白云鄂博赋矿微晶丘平行的腮林忽洞微晶丘上，在这个微晶丘中是否存在类似的铁、稀土或（和）铌矿化。这是本文的期待。参考文献[1]李毓英白云鄂博铁矿地质与勘探北京：地质出版社1959[2]周振玲，李功元，宋同云，刘宇光内蒙古白云鄂博白云石碳酸岩的地质特征及成因讨论地质论评1980,26(1）:481～488[3]李继亮，胡辅佑白云鄂博群中蛇纹岩质滑塌堆积地质科学，1981(3）:269～272[4]孟庆昌白云鄂博碳酸岩矿床的成因特征地质与勘探，1981(3）:11～15[5]孟庆润论白云鄂博铁矿含矿围岩—白云岩的沉积成因及其沉积环境分析地质论评，1982(5）:481～489[6]白鸽，袁忠信白云鄂博矿床成因分析中国地质科学院矿床地质研究所所刊1983(4）:1～15[7]成忠礼，桂训唐，王俊文白云鄂博黑色板岩的Rb-Sr同位素年代学研究见：中国科学院地球化学研究所年报（1982～1983)贵阳：贵州人民出版社，43～44页[8]李继亮白云鄂博群中的酸性火山岩地质科学，1983(1）:36～43[9]李士勤再论内蒙古白云鄂博含稀有金属碳酸岩及其铌稀土铁矿床的成因见：北方板块构造文集第1集北京：地质出版社，156～185页[10]魏菊英，上官志冠白云鄂博铁矿围岩白云岩的氧、碳同位素组成及其成因。岩石学研究（第二辑）北京：地质出版社，14～21页[11]刘铁庚白云鄂博白云碳酸岩的地质和地球化学特征岩石学报，1985(3）:15～28[12]刘铁庚白云鄂博白云岩氧、碳同位素组成及其成因讨论地质论评，1986(2）:150～159[13]中国科学院地球化学研究所白云鄂博矿床地球化学北京：科学出版社，1988[14]侯宗林白云鄂博铁铌稀土矿床成矿模式及成矿作用地质与勘探，1989(7）:1～5[15]王楫，李双庆等内蒙古渣尔泰山群与白云鄂博群时代对比及含矿性呼和浩特：内蒙古人民出版社，1989[16]Drew 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在《地质论评》、《经济地理》《南京大学学报》、《矿物学报》等刊物发表学术论文40多篇，编著一部。论文被《Chemical? Abstracts》(CA)收集6篇，被《GeoRef》（美国地学文摘）收集9篇，被《中国地质文摘》收录12篇，被《中国科学引文数据库》（CSCD）收录8篇，引用22次。截至2012年及代表性论文有：1、内陆地区旅游资源非优大城市游憩系统建设研究，《经济地理》2003年增刊，第一作者。2、北京奥运对周边旅游市场的影响分析，《事件旅游及旅游目的地建设管理国际研讨会论文集》，2004年，第二作者。3、论山西旅游经济与旅游教育的关系，《太原师范学院学报》，2001年N3，第一作者。4、五台山的佛教文化与宗教旅游，《山西大学师范学院学报》，1998年第二期，第一作者。5、中国风景名山岩石组成特征及其地质成因探讨，《山西大学师范学院学报》，1994年第二期，第一作者。6、韧性剪切过程中金沉淀富集的新机制，《地质论评》，1998年第六期，独立完成。7、再论含金硫化物矿物中能否存在负价金，《地质地球化学》，1998年第六期，第一作者。8、岩浆上升过程中各种热力学因素对岩浆温度的影响，《华北地质矿产杂志》，1997年第二期，第一作者。9、论现代地理学的形成与前瞻，《经济地理》1997年NO3，第一作者。10、黄铁矿和毒砂在XPS谱图上83ev激发峰的新归因，《南京大学学报》，1996年第五期，第一作者。11、次显微金在毒砂、黄铁矿等矿物中富集的成因研究，《矿物岩石》，1996年第二期，第一作者。12、石英中金的赋存状态研究，《地质地球化学》，1996年第五期，第一作者。13、含金硫化物矿物中不可能存在负价金，《地质论评》，1996年第五期，第一作者。14、次显微金在黄铁矿和毒砂中的赋存状态新探讨，《矿物学报》，1994年第一期，第一作者。15、黑钨矿类质同象系列的X射线衍射研究，《矿物学报》，1989年第三期，第一作者。16、黑钨矿类质同象系列的红外线光谱研究，《岩石矿物学杂志》，1989年第三期，第一作者。
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