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一、地层
本区古生代地层区划为北疆～兴安地层大区～东乌～呼玛地层分区。中生代地层属滨太平洋地层大区大兴安岭～燕山地层分区，博克图～二连浩特地层小区。
区内第四系覆盖较广，出露地层主要为泥盆系，其次为二叠系、侏罗系及白垩系。
1、泥盆系（D）
区域上分布比较广泛，地层岩性较全，自下统～上统均有出露。
1.1、下统泥鳅河组（D1n）
主要出露在东乌珠穆沁旗旗政府乌里雅斯太镇以西山区地带及呼布钦高毕苏木（原东方红公社）～才伦郭少一带。地层展布受区域构造控制，总体展布为北东向。岩性组合为：下部主要为凝灰质粉砂岩、粉砂岩及泥岩，厚度大于920m，上部主要为凝灰质粉砂岩及岩屑、晶屑凝灰岩，出露厚度564m，该组地层上部富含腕足类化石。
1.2、中统塔尔巴格特组（D2t）
主要分布在塔尔巴格特一带和呼布钦高毕苏木～才伦郭少一带，分四个岩性段：下部岩性主要为褐色泥质、硅质粉砂岩、泥板岩、泥岩。出露厚度1501m;上部（原才伦郭少组）主要岩性为硬质长石砂岩及泥灰岩，时夹钙质砂岩透镜体。出露厚度564m。该组地层在呼布钦高毕苏木（原东方红公社）一带与下伏泥鳅河组呈断层接触关系。
1.3、上统安格尔音乌拉组（D3a）
主要出露在勘查区东北巴拉尔布拉格以西山区及乌兰陶盖等地，在阿勒好东农场以东亦有大面积出露，基岩露头区总体呈北东向展布，向东北一直延伸到勘查区，岩性组合主要为粉砂岩、长石砂岩、细砂岩。该组地层在区域上安格尔音乌拉及温都尔和奥尤特一带出露最广，面积约300km2，出露总厚度4496m。与下伏塔尔巴格特组呈整合接触。并在普查区内及其南部受华力西晚期花岗岩强烈侵入，在接触带附近围岩受热力变质作用具有明显硅化及角岩化。
2、二叠系（P）
下统格根敖包组（P1s）：主要出露在区域图幅的东南角，即包尔呼舒以北及查干敖包一带呈北东向展布，主要为一套滨海相碎屑岩及火山碎屑岩组合。岩性较为复杂，自上而下可分为四个岩性段：下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、长石砂岩。中下部为灰绿色凝灰岩、安山岩、英安岩夹火山角砾岩。中上部为凝灰质粉砂岩夹细砂岩、砾岩及灰岩透镜体。该段在查干敖包一带出露厚度1059m。上部为安山质岩屑、晶屑凝灰岩夹凝灰质板岩，出露厚度312m。本组与下伏泥盆系上统安格尔音乌拉组第二岩性段呈不整合接触。
3、侏罗系（J）
3.1、下统红旗组（J1h）：仅在图幅南～包尔呼舒一带呈条带状分布，不整合覆盖在沙尔哈达花岗岩体（γ43）之上，岩性为灰黑色，炭质页岩、砂砾岩夹煤线及泥岩。富含植物化石，出露厚度45m。
3.2、中统土城子（J2t）：出露在包尔呼舒一带，岩性组合为细砂岩、砾岩、石英砂岩及泥岩。出露厚度1592m。
3.3、上统玛尼吐组（J3mn）：主要出露在勘查区西北外围罕吉特乌兰一带，岩性组合主要由紫灰色凝灰岩、灰色安山玢岩、玄武安山岩夹火山角砾岩。上部被第四系掩盖，下部不整合于泥盆系上统安格尔音乌拉第二岩性段之上。区域上出露厚度4604m。
二、岩浆岩
1、侵入岩
1.1、华力西期花岗岩（γ43）
主要分布在巴彦都兰勘查区的东南部，区域上称为沙尔哈达岩体，以不规则的长方形岩基呈北东向展布，岩体北西侧被第四系掩盖，东南侧侵入于二叠系下统根格敖包组地层中，西南侧侵入于泥盆系上统安格尔音乌拉组地层中。岩体内部相带比较明显，边缘相分布在岩体周围，以细粒花岗结构为主，出露宽度6km。岩性主要为细粒二云母花岗岩、黑云母花岗岩。在与围岩的接触处，具有较强的角岩化，过渡相主要为中～粗粒花岗结构，局部有中粒似斑状结构，岩性为中粒钾长花岗岩，构成岩石的主要矿物为石英、钾长石，黑云母、白云母，副矿物褐帘石及锆石。
1.2、燕山早期花岗岩（γ52（1））
分布在1：10000图幅的北部的浩勒包呼都格、额和尼呼都格一带，区域上称沙麦岩体，为区域上最大的一次侵入活动，南端侵入于泥盆系安格尔音乌拉组第二岩性段的粉砂岩中。与围岩发生明显的热蚀变，近岩体变质较深，出现黑云母～红柱石角岩，远离岩体则依次变为斑点状板岩及片理化砂岩及堇青石角岩。
岩体边缘相由细粒、中细粒花岗结构的黑云母花岗岩、黑云二长花岗岩组成。过渡为中粒似斑状黑云花岗岩。组成岩石的矿物主要为拉长石和更长石，钾钠长石主要为微斜条纹长石、云母类矿物主要为黑云母。石英在岩石中一般含量为20～30%，最高达40%，副矿物为锆石、独居石、榍石。
根据区调资料，对各期侵入岩的化学成分分析结果为SiO2含量一般在71～75%，属于SiO2过饱和岩石，Fe、Mg、Ca相对含量较低，一般在2%以下，Na2O、K2O含量在4%以上，属于酸性、碱性系列岩石。
1.3、脉岩
区内脉岩异常发育，种类有辉绿玢岩、闪长玢岩、花岗斑岩、细粒花岗岩、石英脉等，且绝大部分均产于华力西晚期及燕山早期花岗岩体中，其产状多为北东向和北西向。
2、喷出岩
区内自泥盆纪到第三纪均有火山岩喷出活动，岩性种类繁多，岩性主要有安山岩、玄武安山岩、安山玢岩、玄武岩、流纹岩及过渡相的凝灰岩及火山角砾岩。泥盆纪火山活动较微弱，主要以海底喷发为主，岩性主要为凝灰岩。早二叠世喷出岩主要为一套中性火山岩及火山碎屑岩，类型有火山角砾岩、流纹岩、英安岩、安山岩、岩屑、晶屑凝灰岩，主要分布在包尔呼舒北山及查干敖包一带。晚侏罗世喷出岩主要安山玢岩、玄武安山岩及火山角砾岩，分布在罕吉特乌拉一带，第三纪上新世主要为玄武岩，主要分布在查干敖包一带。
三、构造
1、褶皱构造
主要发生在中古生代地层中，以紧密褶皱为主，并经常出现倒转背斜及向斜，一般出露长度数公里，最长可达10余公里，宽度1km左右。在才伦郭少一带泥盆系地层中表现最为明显，由北向南依次排列有三个背（向）斜。
本区古生代地层区划为北疆～兴安地层大区～东乌～呼玛地层分区。中生代地层属滨太平洋地层大区大兴安岭～燕山地层分区，博克图～二连浩特地层小区。
区内第四系覆盖较广，出露地层主要为泥盆系，其次为二叠系、侏罗系及白垩系。
1、泥盆系（D）
区域上分布比较广泛，地层岩性较全，自下统～上统均有出露。
1.1、下统泥鳅河组（D1n）
主要出露在东乌珠穆沁旗旗政府乌里雅斯太镇以西山区地带及呼布钦高毕苏木（原东方红公社）～才伦郭少一带。地层展布受区域构造控制，总体展布为北东向。岩性组合为：下部主要为凝灰质粉砂岩、粉砂岩及泥岩，厚度大于920m，上部主要为凝灰质粉砂岩及岩屑、晶屑凝灰岩，出露厚度564m，该组地层上部富含腕足类化石。
1.2、中统塔尔巴格特组（D2t）
主要分布在塔尔巴格特一带和呼布钦高毕苏木～才伦郭少一带，分四个岩性段：下部岩性主要为褐色泥质、硅质粉砂岩、泥板岩、泥岩。出露厚度1501m;上部（原才伦郭少组）主要岩性为硬质长石砂岩及泥灰岩，时夹钙质砂岩透镜体。出露厚度564m。该组地层在呼布钦高毕苏木（原东方红公社）一带与下伏泥鳅河组呈断层接触关系。
1.3、上统安格尔音乌拉组（D3a）
主要出露在勘查区东北巴拉尔布拉格以西山区及乌兰陶盖等地，在阿勒好东农场以东亦有大面积出露，基岩露头区总体呈北东向展布，向东北一直延伸到勘查区，岩性组合主要为粉砂岩、长石砂岩、细砂岩。该组地层在区域上安格尔音乌拉及温都尔和奥尤特一带出露最广，面积约300km2，出露总厚度4496m。与下伏塔尔巴格特组呈整合接触。并在普查区内及其南部受华力西晚期花岗岩强烈侵入，在接触带附近围岩受热力变质作用具有明显硅化及角岩化。
2、二叠系（P）
下统格根敖包组（P1s）：主要出露在区域图幅的东南角，即包尔呼舒以北及查干敖包一带呈北东向展布，主要为一套滨海相碎屑岩及火山碎屑岩组合。岩性较为复杂，自上而下可分为四个岩性段：下部主要为泥质粉砂岩、砾岩、长石砂岩。中下部为灰绿色凝灰岩、安山岩、英安岩夹火山角砾岩。中上部为凝灰质粉砂岩夹细砂岩、砾岩及灰岩透镜体。该段在查干敖包一带出露厚度1059m。上部为安山质岩屑、晶屑凝灰岩夹凝灰质板岩，出露厚度312m。本组与下伏泥盆系上统安格尔音乌拉组第二岩性段呈不整合接触。
3、侏罗系（J）
3.1、下统红旗组（J1h）：仅在图幅南～包尔呼舒一带呈条带状分布，不整合覆盖在沙尔哈达花岗岩体（γ43）之上，岩性为灰黑色，炭质页岩、砂砾岩夹煤线及泥岩。富含植物化石，出露厚度45m。
3.2、中统土城子（J2t）：出露在包尔呼舒一带，岩性组合为细砂岩、砾岩、石英砂岩及泥岩。出露厚度1592m。
3.3、上统玛尼吐组（J3mn）：主要出露在勘查区西北外围罕吉特乌兰一带，岩性组合主要由紫灰色凝灰岩、灰色安山玢岩、玄武安山岩夹火山角砾岩。上部被第四系掩盖，下部不整合于泥盆系上统安格尔音乌拉第二岩性段之上。区域上出露厚度4604m。
二、岩浆岩
1、侵入岩
1.1、华力西期花岗岩（γ43）
主要分布在巴彦都兰勘查区的东南部，区域上称为沙尔哈达岩体，以不规则的长方形岩基呈北东向展布，岩体北西侧被第四系掩盖，东南侧侵入于二叠系下统根格敖包组地层中，西南侧侵入于泥盆系上统安格尔音乌拉组地层中。岩体内部相带比较明显，边缘相分布在岩体周围，以细粒花岗结构为主，出露宽度6km。岩性主要为细粒二云母花岗岩、黑云母花岗岩。在与围岩的接触处，具有较强的角岩化，过渡相主要为中～粗粒花岗结构，局部有中粒似斑状结构，岩性为中粒钾长花岗岩，构成岩石的主要矿物为石英、钾长石，黑云母、白云母，副矿物褐帘石及锆石。
1.2、燕山早期花岗岩（γ52（1））
分布在1：10000图幅的北部的浩勒包呼都格、额和尼呼都格一带，区域上称沙麦岩体，为区域上最大的一次侵入活动，南端侵入于泥盆系安格尔音乌拉组第二岩性段的粉砂岩中。与围岩发生明显的热蚀变，近岩体变质较深，出现黑云母～红柱石角岩，远离岩体则依次变为斑点状板岩及片理化砂岩及堇青石角岩。
岩体边缘相由细粒、中细粒花岗结构的黑云母花岗岩、黑云二长花岗岩组成。过渡为中粒似斑状黑云花岗岩。组成岩石的矿物主要为拉长石和更长石，钾钠长石主要为微斜条纹长石、云母类矿物主要为黑云母。石英在岩石中一般含量为20～30%，最高达40%，副矿物为锆石、独居石、榍石。
根据区调资料，对各期侵入岩的化学成分分析结果为SiO2含量一般在71～75%，属于SiO2过饱和岩石，Fe、Mg、Ca相对含量较低，一般在2%以下，Na2O、K2O含量在4%以上，属于酸性、碱性系列岩石。
1.3、脉岩
区内脉岩异常发育，种类有辉绿玢岩、闪长玢岩、花岗斑岩、细粒花岗岩、石英脉等，且绝大部分均产于华力西晚期及燕山早期花岗岩体中，其产状多为北东向和北西向。
2、喷出岩
区内自泥盆纪到第三纪均有火山岩喷出活动，岩性种类繁多，岩性主要有安山岩、玄武安山岩、安山玢岩、玄武岩、流纹岩及过渡相的凝灰岩及火山角砾岩。泥盆纪火山活动较微弱，主要以海底喷发为主，岩性主要为凝灰岩。早二叠世喷出岩主要为一套中性火山岩及火山碎屑岩，类型有火山角砾岩、流纹岩、英安岩、安山岩、岩屑、晶屑凝灰岩，主要分布在包尔呼舒北山及查干敖包一带。晚侏罗世喷出岩主要安山玢岩、玄武安山岩及火山角砾岩，分布在罕吉特乌拉一带，第三纪上新世主要为玄武岩，主要分布在查干敖包一带。
三、构造
1、褶皱构造
主要发生在中古生代地层中，以紧密褶皱为主，并经常出现倒转背斜及向斜，一般出露长度数公里，最长可达10余公里，宽度1km左右。在才伦郭少一带泥盆系地层中表现最为明显，由北向南依次排列有三个背（向）斜。