內(nèi)蒙古中部中下奧陶統(tǒng)包爾漢圖群特征

摘要：中下奧陶統(tǒng)分布于內(nèi)蒙古中北部呼和鄂日格、布龍、和熱、查干哈達(dá)等地。包爾漢圖群包括布龍山組和哈拉組，二者呈斷層接觸，在北鄰幅五花敖包一帶，二者表現(xiàn)為整合接觸。結(jié)合沉積環(huán)境和構(gòu)造分析，布龍山組為弧后盆地沉積，形成較早，屬下部層位；哈拉組為島弧火山巖，形成較晚。

關(guān)鍵詞：布龍山組 哈拉組 島弧火山巖 弧后盆地

1. 巖石地層

1.1布龍山組（O1-2b）分布于伊克烏蘇以北、螢石礦等地，各地巖性變化較大，出露面積4.5km2。西皮東為灰綠色安山巖，凝灰質(zhì)粉砂巖、絹云板巖，布龍山為凝灰質(zhì)粉砂巖、板巖、粉晶灰?guī)r、硅質(zhì)巖等；和熱以東為褐黃色褐鐵礦化絹云母板巖、灰?guī)r、碳酸鹽化絹云母硅板巖、含礫粗中粒長(zhǎng)石砂巖、灰白灰紫色硅板巖、灰紫色粉砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、細(xì)砂巖等，為一套深海硅泥質(zhì)沉積，在粉砂巖中含有筆石化石。該地層未見(jiàn)底，被新地層覆蓋或后期巖體侵入，其上未見(jiàn)頂，與上覆哈拉組呈斷層接觸。地層厚度＞384.3m。

地層層序以達(dá)茂旗紅旗牧場(chǎng)和熱剖面為代表敘述如圖1。

1.2哈拉組（O1-2h）分布內(nèi)蒙古中北部賽烏蘇等地，厚度＞1689.6m。該地層中斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，形成了大小不一的塊體，各地巖性有所差異，布龍一帶為片理化強(qiáng)蝕變安山巖、流紋巖、英安巖；和熱以東為玄武巖、細(xì)碧巖、蝕變安山巖；查干哈達(dá)一帶為淺灰色安山巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)集塊熔巖、蝕變輝石安山巖等，與下伏布龍山組呈斷層接觸，未見(jiàn)頂。

地層層序以達(dá)茂旗紅旗牧場(chǎng)和熱1P6剖面及達(dá)茂旗白音敖包蘇木查干哈達(dá)西山剖面為代表敘述如圖2。

2. 奧陶紀(jì)火山巖巖石化學(xué)、地球化學(xué)特征

2.1巖石化學(xué)特征：該套巖石由下而上氧化物的含量及化學(xué)參數(shù)呈規(guī)律性變化（表略），SiO2由早至晚遞增，為40.55-74.13%，反映火山巖由基性向酸性演化[1]。

K2O+Na2O為0.78-6.44%平均4.06%；Na2O/K2O＞1，顯示出巖漿有向富鈉演化的趨勢(shì)；Al2O3為9.97-18.88%，平均14.74%，SiO2呈正相關(guān)；組合指數(shù)σ為-6.10—12.24反映出巖石類(lèi)型由鈉質(zhì)大西洋型演化為太平洋型；堿度率AR為1.05-2.31，平均1.50；固結(jié)指數(shù)SI為4.40-54.72，巖石從早到晚固結(jié)指數(shù)降低，表明火山巖早期形成巖石分離結(jié)晶程度較低，分異較差，與原始母巖較為接近。而晚期形成的巖石分離結(jié)晶程度較高，分異較好。氧化率OX為0.49-0.73，巖石由下到上氧化率降低，反映火山活動(dòng)由早到晚巖漿酸度變大，氧化程度增高。鐵鎂指數(shù)FM為36.10-87.77、長(zhǎng)英指數(shù)FL為3.50-76.61，巖石由下到上鐵鎂指數(shù)、長(zhǎng)英指數(shù)增高，表明隨著巖漿演化，鎂濃度降低，鐵鎂比值增大，堿質(zhì)亦相對(duì)富集，巖漿分離結(jié)晶程度增高。

2.2 稀土元素特征：該套火山巖自下而上稀土總量增加，La/Sm值較高亦呈增加之勢(shì)，反映輕重稀土分餾程度較高，輕稀土相對(duì)富集，曲線(xiàn)向右傾斜（圖3），δEu值多近于1，為稀土富集型，體現(xiàn)了分離結(jié)晶過(guò)程中，輕稀土不斷從巖漿中遷出，最終賦存于晚期酸性巖石中的特點(diǎn)。蝕變玄武巖稀土配分模式圖顯示為輕稀土虧損，δEu值為0.89，基本平坦的稀土配分模式圖曲線(xiàn)，顯示其具有洋殼玄武巖的特征。多數(shù)安山巖顯輕稀土富集，δEu值為0.9-1.16，輕重稀土分餾程度高，稀土曲線(xiàn)為一向右傾斜的特征，具有島弧型火山巖稀土配分模式圖曲線(xiàn)。晚期的流紋巖和凝灰?guī)r的稀土配分模式圖曲線(xiàn)顯示為Eu的虧損，輕重稀土分餾程度差，顯示為具有成熟島弧的特征[2]。

3. 奧陶紀(jì)火山巖構(gòu)造環(huán)境討論

奧陶紀(jì)火山巖的巖石化學(xué)成分表明，本區(qū)處于成熟島弧的環(huán)境。SiO2 由39.81—74.13，變化范圍較大，玄武巖，安山巖，流紋巖均有出現(xiàn)，且以安山巖居多。TiO2(平均0.63%)，K2O(平均0.49%)相對(duì)較低，而FeO/MgO變化范圍較大。此外在Na2O/K2O—Na2O+K2O變異圖中，表明本期火山巖具有島弧成因的特點(diǎn)，除個(gè)別樣品落入大陸裂谷拉斑玄武巖與島弧火山巖的分界線(xiàn)附近外，其余均投入都城秋穗所確定的島弧火山巖范圍內(nèi)（見(jiàn)圖4）。稀土配分模式反映了沒(méi)有銪虧損的特點(diǎn)，可以推測(cè)巖漿可能是處在一種引張的構(gòu)造環(huán)境下，沒(méi)有經(jīng)過(guò)廣泛的結(jié)晶分異就迅速上升到地殼上部正處于擴(kuò)張部位中來(lái)的。堿質(zhì)玄武巖熔漿于上地幔的密度低于周?chē)镔|(zhì)的密度，再加上開(kāi)放的構(gòu)造背景，于是含大量揮發(fā)分的堿質(zhì)玄武熔漿則以猛烈的方式噴發(fā)，接近地表又驟然減壓而造成大量揮發(fā)分的逃逸，形成了本區(qū)玄武巖中發(fā)育的球顆構(gòu)造。從稀土配分模式及輕重稀土的比值看出，奧陶紀(jì)火山巖的分餾作用，結(jié)晶分異作用明顯，亦具島弧火山巖的特點(diǎn)[3]。

4. 地層劃分及時(shí)代討論

包爾漢圖群是1965年1：20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)在達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗西別河中游包爾漢圖建立的，劃分為布龍山巖組和哈拉巖組，時(shí)代置于早、中志留世。1980年查干哈達(dá)幅1：20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)在哈拉組的沉凝灰?guī)r中采到Callograptus sp.Desmograptus sp. ictyonema sp.等筆石化石，糾正其時(shí)代，歸于早—中奧陶世。1997年達(dá)茂旗地區(qū)1：5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)將其劃歸早一中奧陶世。

綜上所述，奧陶紀(jì)火山巖是一套鈣堿性系列火山巖，具有玄武巖—安山巖—流紋巖的組合特征，為島弧火山作用的產(chǎn)物，是本區(qū)奧陶紀(jì)島弧靠近大洋一側(cè)的部分[4]。

參考文獻(xiàn)：

[l] 白云鄂博幅l∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)報(bào)告[M].內(nèi)蒙古地調(diào)院出版織.2003.

[2] 地礦部?jī)?nèi)蒙古一占地質(zhì)礦產(chǎn)勘杳開(kāi)發(fā)局.區(qū)域地質(zhì)調(diào)查圖幅說(shuō)明，1：5萬(wàn)烏蘭布拉格幅（K49EO13008).

[3] 陳建強(qiáng)等.論層序地層與巖石地層單位之間的關(guān)系一兼論沉積巖區(qū)1：5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中填制“層序一組圖”的雙重表示方法[J].中國(guó)區(qū)域地質(zhì)，l998(17):4，440一447.

[4] 地質(zhì)礦產(chǎn)部巖相古地理協(xié)作組.巖相占地理[J].四川科學(xué)技術(shù)出版社，1982一1989.