內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∶5萬區調野外填圖時，依據巖石組合，結合野外地質特征、同位素等，將研究區內前人1/25萬區調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：一段以流紋質火山碎屑巖為主，夾沉積砂巖；二段以安山質（英安質）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總體上表現出由酸性—中性—酸性的強—弱—強的噴發、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下統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晶屑凝灰巖同位素年齡樣（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）；由此將研究區內的寶力高廟組時代歸屬為早石炭世晚期—晚石炭世。該成果對內蒙古區域內寶力高廟組地層的詳細劃分具有一定的指導意義，同時，該地層的同位素年代也為古亞洲洋的閉合提供時代約束。

關鍵字：內蒙古；寶力高廟組；火山巖；地層；同位素；年代

1、前言

研究區位于內蒙古自治區中東部地區（圖1），北部與蒙古人民共和國接壤，地理坐標為：東經115°9′-115°24′、北緯45°3′-45°17′；行政區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。大地構造位置位于二連——賀根山縫合帶以北，按內蒙古大地構造單元分區屬西伯利亞板塊之東南緣陸緣增生帶，三級構造單元屬于東烏旗——扎蘭屯火山型被動陸緣。研究區內陸相寶力高廟組火山巖為古亞洲洋閉合后陸內造山階段的產物，其走向總體呈北東向條帶狀展布，與區域構造線方向一致。

2、地質特征

研究區內寶力高廟組一、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內的中部地區，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），中部為寶力高廟組二段，上部（南東側）則為寶力高廟組三段；總體表現出從北西——南東（底部—頂部）依次為酸性——中性——酸性的空間展布特點。現分述如下：

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火山碎屑巖為主，偶夾沉積巖；巖石類型為，流紋質含角礫玻屑晶屑凝灰巖、流紋質含角礫含漿屑玻屑晶屑弱熔結凝灰巖、流紋質含漿屑晶屑熔結凝灰巖、流紋質含角礫玻屑巖屑凝灰巖夾凝灰質細粒長石巖屑砂巖；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）。

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

第一韻律：由流紋質含角礫玻屑晶屑凝灰巖——中細粒巖屑長石砂巖組成，具爆發——正常沉積相特征；反映一次間歇性的火山活動；

PM1 寶力高廟組下段（C1-2bl1）剖面描述：

第二韻律：由流紋質含角礫含漿屑玻屑晶屑弱熔結凝灰巖；流紋質含漿屑晶屑熔結凝灰巖；流紋質含角礫玻屑巖屑凝灰巖；安山巖；（含凝灰質）細粒長石巖屑砂巖組成；具爆發——溢流——正常沉積相特征；總體上反映火山活動由強——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（英安質）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，其頂部為凝灰質砂巖（圖3）。

根據噴發—沉積特征，自下而上劃分出2個噴發韻律（每個噴發韻律層特征不同，厚薄有別），第一韻律：由英安質含漿屑晶屑玻屑弱熔結凝灰巖——安山巖——（含凝灰質）細粒長石巖屑砂巖組成；具爆發——溢流——正常沉積相特征；總體上反映火山活動由強——弱——間歇的過程。

第二韻律：由英安巖——英安質玻屑巖屑凝灰巖、英安質角礫巖屑凝灰巖、英安質含角礫晶屑巖屑凝灰巖——安山巖——安山質晶屑巖屑凝灰巖——安山巖；具溢流——爆發——溢流——爆發——溢流相特征；總體上反映火山活動由弱——強——弱——強——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的恩格勒烏蘇——烏訥格特一線，其巖性組合為：流紋質火山碎屑巖為主，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）侵入以及侏羅紀下統紅旗組（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別出一處古火山機構，其特征為各巖相呈環狀、半環狀；放射狀斷裂發育，被酸性脈巖充填；外側產狀外傾（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晶屑凝灰巖樣品，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，從野外地質體之間接觸關系可知，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），因此其時代下限為晚泥盆世；寶力高廟組三段被早二疊世中細粒堿長花崗巖侵入（具寬約10cm的冷凝邊），因此其時代上限為早二疊世；同時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，寶力高廟組時代應歸屬為早石炭世晚期-晚石炭世。

4、結論

（1）研究區中的寶力高廟期陸相酸性-中性-酸性的火山活動與滿克頭鄂博組、馬尼吐組、白音高老組酸性-中性-酸性的火山活動有其相似性。本文依據巖性組合特征，結合同位素、野外地質特征等資料，將研究區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火山碎屑巖為主，夾沉積砂巖；二段以安山質（英安質）火山碎屑巖及熔巖（安山巖、英安巖）為主，夾流紋質火山碎屑巖及凝灰質砂巖；三段以流紋質火山碎屑巖為主，夾流紋巖。

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

（3）依據同位素測年（一段流紋質晶屑凝灰巖同位素年齡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，并結合野外地質體之間接觸關系綜合考慮，將寶力高廟組時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為古亞洲洋閉合后陸內造山階段的產物，因此寶力高廟組所確定的時代可為古亞洲洋的閉合提供時代約束。

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