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        內(nèi)蒙古阿巴嘎旗寶力高廟組地層劃分及年代探討

        2016-10-18 07:11:00魯慶偉田麒王根厚
        西部資源 2016年4期

        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花崗巖、早二疊世堿長花崗巖、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花崗巖(C1-2ηγ)、早二疊世磚紅色中細(xì)粒堿長花崗巖(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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