內(nèi)蒙古阿巴嘎旗寶力高廟組地層劃分及年代探討

魯慶偉 田麒 王根厚

摘要：本次1∶5萬區(qū)調(diào)野外填圖時(shí)，依據(jù)巖石組合，結(jié)合野外地質(zhì)特征、同位素等，將研究區(qū)內(nèi)前人1/25萬區(qū)調(diào)中劃分的寶力高廟組一段和二段（一段為碎屑巖段，二段為火山巖段）重新厘定為寶力高廟組一段、二段、三段，其中：一段以流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，夾沉積砂巖；二段以安山質(zhì)（英安質(zhì)）火山碎屑巖、熔巖（安山巖、英安巖）夾安山巖、英安巖及沉積砂巖；三段以流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，夾熔巖（流紋巖）；這套陸相寶力高廟組火山活動(dòng)總體上表現(xiàn)出由酸性—中性—酸性的強(qiáng)—弱—強(qiáng)的噴發(fā)、噴溢過程。該地層上被晚石炭世二長(zhǎng)花崗巖、早二疊世堿長(zhǎng)花崗巖、晚二疊世花崗斑巖侵入以及侏羅紀(jì)下統(tǒng)紅旗組角度不整合接觸或第四系覆蓋，出露不全；下伏與晚泥盆世安格爾音烏拉組角度不整合接觸；一、二、三段之間為整合接觸。并在一段中取得流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r同位素年齡樣（327.8±1.6Ma）；二段中取得安山巖同位素年齡樣（320.2±2.4Ma）；三段中取得流紋巖同位素年齡樣（299.9±1.3Ma）；由此將研究區(qū)內(nèi)的寶力高廟組時(shí)代歸屬為早石炭世晚期—晚石炭世。該成果對(duì)內(nèi)蒙古區(qū)域內(nèi)寶力高廟組地層的詳細(xì)劃分具有一定的指導(dǎo)意義，同時(shí)，該地層的同位素年代也為古亞洲洋的閉合提供時(shí)代約束。

關(guān)鍵字：內(nèi)蒙古；寶力高廟組；火山巖；地層；同位素；年代

1、前言

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中東部地區(qū)（圖1），北部與蒙古人民共和國(guó)接壤，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)115°9′-115°24′、北緯45°3′-45°17′；行政區(qū)劃隸屬錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗與阿巴嘎旗，距錫林浩特約150km。大地構(gòu)造位置位于二連——賀根山縫合帶以北，按內(nèi)蒙古大地構(gòu)造單元分區(qū)屬西伯利亞板塊之東南緣陸緣增生帶，三級(jí)構(gòu)造單元屬于東烏旗——扎蘭屯火山型被動(dòng)陸緣。研究區(qū)內(nèi)陸相寶力高廟組火山巖為古亞洲洋閉合后陸內(nèi)造山階段的產(chǎn)物，其走向總體呈北東向條帶狀展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。

2、地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)寶力高廟組一、二、三段沿恩格勒烏蘇——烏登毛德——烏訥格特——圖拉格一線分布（圖1），總體呈北東向條帶狀展布于本區(qū)內(nèi)的中部地區(qū)，巖層總體傾向南東。其中，寶力高廟組一段位于本火山巖帶的底部（北西側(cè)），中部為寶力高廟組二段，上部（南東側(cè)）則為寶力高廟組三段；總體表現(xiàn)出從北西——南東（底部—頂部）依次為酸性——中性——酸性的空間展布特點(diǎn)?，F(xiàn)分述如下：

2.1 寶力高廟組一段（C1-2bl1）

寶力高廟組一段巖性組合為流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，偶夾沉積巖；巖石類型為，流紋質(zhì)含角礫玻屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫含漿屑玻屑晶屑弱熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含漿屑晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫玻屑巖屑凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖；上與寶力高廟組二段（C1-2bl2）整合接觸，下伏與晚泥盆世安格爾音烏拉組（D3a）角度不整合接觸（圖2）。

根據(jù)噴發(fā)——沉積特征，寶力高廟組下段自下而上劃分出2個(gè)噴發(fā)韻律（剖面PM1描述）：

第一韻律：由流紋質(zhì)含角礫玻屑晶屑凝灰?guī)r——中細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖組成，具爆發(fā)——正常沉積相特征；反映一次間歇性的火山活動(dòng)；

PM1 寶力高廟組下段（C1-2bl1）剖面描述：

第二韻律：由流紋質(zhì)含角礫含漿屑玻屑晶屑弱熔結(jié)凝灰?guī)r；流紋質(zhì)含漿屑晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r；流紋質(zhì)含角礫玻屑巖屑凝灰?guī)r；安山巖；（含凝灰質(zhì)）細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖組成；具爆發(fā)——溢流——正常沉積相特征；總體上反映火山活動(dòng)由強(qiáng)——弱——間歇的過程。

2.2 寶力高廟組二段（C1-2bl2）

寶力高廟組二段巖性組合為：安山質(zhì)（英安質(zhì)）火山碎屑巖、熔巖（安山巖、英安巖）及沉積巖夾層。上被早二疊世中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖（P1χργ）侵入；下與寶力高廟組一段（C1-2bl1）整合接觸，其頂部為凝灰質(zhì)砂巖（圖3）。

根據(jù)噴發(fā)—沉積特征，自下而上劃分出2個(gè)噴發(fā)韻律（每個(gè)噴發(fā)韻律層特征不同，厚薄有別），第一韻律：由英安質(zhì)含漿屑晶屑玻屑弱熔結(jié)凝灰?guī)r——安山巖——（含凝灰質(zhì)）細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖組成；具爆發(fā)——溢流——正常沉積相特征；總體上反映火山活動(dòng)由強(qiáng)——弱——間歇的過程。

第二韻律：由英安巖——英安質(zhì)玻屑巖屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)角礫巖屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r——安山巖——安山質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r——安山巖；具溢流——爆發(fā)——溢流——爆發(fā)——溢流相特征；總體上反映火山活動(dòng)由弱——強(qiáng)——弱——強(qiáng)——弱等間歇的過程（剖面PM2）。

PM2 寶力高廟組上段（C1-2bl2）剖面描述：

2.3 寶力高廟組三段（C1-2bl3）

寶力高廟組三段位于研究區(qū)的恩格勒烏蘇——烏訥格特一線，其巖性組合為：流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，夾流紋巖；上被晚石炭世灰紅色二長(zhǎng)花崗巖（C1-2ηγ）、早二疊世磚紅色中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖（P1χργ）、晚二疊世肉紅色花崗斑巖（P2γπ）侵入以及侏羅紀(jì)下統(tǒng)紅旗組（J1h）角度不整合或第四系（Q）覆蓋，出露不全；下伏與寶力高廟組二段整合接觸。通過本次工作，在恩格勒烏蘇、烏訥格特等地分別識(shí)別出一處古火山機(jī)構(gòu)，其特征為各巖相呈環(huán)狀、半環(huán)狀；放射狀斷裂發(fā)育，被酸性脈巖充填；外側(cè)產(chǎn)狀外傾（圖1）。

3、年代探討

從寶力高廟組一、二、三段中分別采集同位素樣品（位置見圖1），其中：在寶力高廟組火山巖一段中取流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r樣品，年齡為327.8±1.6Ma（圖4）。在寶力高廟組二段中取的安山巖樣品，樣品鋯石U-Pb年齡諧和圖（圖5），年齡為320.2±2.4Ma。在寶力高廟組三段中取流紋巖樣品，年齡為299.9±1.3Ma（圖6）。

另外，從野外地質(zhì)體之間接觸關(guān)系可知，寶力高廟組一段與晚泥盆世安格爾音烏拉組呈角度不整合接觸（圖3），因此其時(shí)代下限為晚泥盆世；寶力高廟組三段被早二疊世中細(xì)粒堿長(zhǎng)花崗巖侵入（具寬約10cm的冷凝邊），因此其時(shí)代上限為早二疊世；同時(shí)又在晚石炭世二長(zhǎng)花崗巖中見有寶力高廟組火山巖殘留體。

綜上所述，寶力高廟組時(shí)代應(yīng)歸屬為早石炭世晚期-晚石炭世。

4、結(jié)論

（1）研究區(qū)中的寶力高廟期陸相酸性-中性-酸性的火山活動(dòng)與滿克頭鄂博組、馬尼吐組、白音高老組酸性-中性-酸性的火山活動(dòng)有其相似性。本文依據(jù)巖性組合特征，結(jié)合同位素、野外地質(zhì)特征等資料，將研究區(qū)寶力高廟組劃分為一、二、三段。其中：寶力高廟組一段以流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，夾沉積砂巖；二段以安山質(zhì)（英安質(zhì)）火山碎屑巖及熔巖（安山巖、英安巖）為主，夾流紋質(zhì)火山碎屑巖及凝灰質(zhì)砂巖；三段以流紋質(zhì)火山碎屑巖為主，夾流紋巖。

（2）本文中的寶力高廟組地層劃分方法為內(nèi)蒙古其他地區(qū)寶力高廟組地層的劃分及對(duì)比具有一定的意義。

（3）依據(jù)同位素測(cè)年（一段流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r同位素年齡327.8±1.6Ma、二段安山巖同位素年齡320.2±2.4Ma、三段流紋巖同位素年齡299.9±1.3Ma）資料，并結(jié)合野外地質(zhì)體之間接觸關(guān)系綜合考慮，將寶力高廟組時(shí)代歸屬為早石炭世晚期—晚石炭世。

（4）寶力高廟期陸相火山活動(dòng)為古亞洲洋閉合后陸內(nèi)造山階段的產(chǎn)物，因此寶力高廟組所確定的時(shí)代可為古亞洲洋的閉合提供時(shí)代約束。

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