内蒙古苏尼特左旗查干敖包地区上石炭——下二叠统宝力高庙组同位素年龄<br/>

内蒙古苏尼特左旗查干敖包地区上石炭——下二叠统宝力高庙组同位素年龄

2015-01-18武跃勇邵永旭姜海蛟

西部资源 2015年3期

武跃勇邵永旭寇帅姜海蛟

内蒙古自治区地质调查院呼和浩特 010020

1.地质背景

本区地处西伯利亚板块南东缘陆缘增生带上。区内出露的地层有中下泥盆统泥鳅河组砂岩、大理岩；上石炭统查干敖包组正常沉积碎屑岩夹少量凝灰岩；上石炭——下二叠统宝力高庙组碎屑岩、火山岩；下白垩统满克头鄂博组酸心火山岩、玛尼吐组中性火山岩和大磨拐河组砂砾石、砂岩；更新统、始新统砂岩及全新统松散堆积层；侵入岩为晚石炭世——早二叠世花岗岩类；区内北东向、北西向断裂构造发育（图1）。

图1 查干敖包地区地质简图

2.宝力高庙组简述

宝力高庙组是1960年由呼和浩特幅地质队在东乌珠穆沁旗宝力高庙白云敖包创名，原始含义为“分布在宝力高庙、小坝梁、达布苏诺尔一带，岩性主要为砂岩、砾岩和火山岩，上、下界不清，出露厚度为3，000m～5，000m左右。时代为早二叠世”。谢同伦1963年对基进行了重新研究，重新划分为哥根鄂博组、宝力高庙组，将其时代置于晚石炭世至早二叠世。1979年内蒙古区域地质测量队开展1∶20万锡林查干敖包幅、达来幅区域地质调查时，将该套地层命名为上石炭统洪敖包组及下二叠统宝力格组。《内蒙古自治区岩石地层》（1996）采用了谢同伦的观点，沿用宝力高庙组。1∶25万红格尔幅（2007）将该组划分为两个岩性段，即一段为碎屑岩段，二段为火山岩段。

本次工作沿用宝力高庙组一名，但只限定于原宝力高庙组二段火山岩部分，并根据岩石组合特征，将其进一步划分为三个岩性段。一段为陆相中酸性火山岩。二段为中酸性火山岩，三段为酸性火山岩。在三段的砂岩夹层中采到了大量安格拉植物群化石。

2.1 宝力高庙组二段（CPbl1）

该段岩石以紫红色、砖红色为特征，岩性有流纹岩、粗面岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩，夹薄层安山岩，安山质火山角砾岩及砂岩等。最大厚度1，005.8m。区内该段以溢流相的酸性、中性偏碱性熔岩为主，夹少量火山碎屑流相、爆发空落相的火山碎屑岩，说明此时火山活动以宁静溢流方式为主，火山喷发次之，火山间歇期在盆地中有少量砂岩、砂砾岩沉积。

2.2 宝力高庙组三段（CPbl2）

该段以灰色安山质、英安质火山岩为特征，岩性主要为安山质、英安质含角砾熔结凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩、安山岩、辉石粗安岩，夹砂砾岩、细砂岩、粉砂岩等，与下伏二段、上覆三段均为整合接触。最大厚度2，112.5 m。此岩性段火山活动方式大体可分为两种类型，一是火山岩浆溢流、二是火山岩浆喷发，火山活动间歇期盆地接受沉积。

2.3 宝力高庙组四段（CPbl3）

该段以出现大量灰白色流纹质火山岩为特征，岩石类型复杂，有流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩；灰紫色、黄绿色变质砾岩、长石石英粗砂岩、细砂岩、粉砂岩及砂质、火山灰质灰岩，与下覆三段为整合接触。砂岩中采到了大量安格拉植物群化石：Noeggerathiopsis theodori Tschirk.et Zalesski.（堤奥多匙叶）、Noeggerathiopsis latifolia Neub.（宽匙叶）、Noeggerathiopsis subangusta Zal.（微窄匙叶裂），时代为晚石炭世——早二叠世。最大厚度达1，035.3m。该段火山岩与正常沉积的碎屑岩岩性变化频繁，说明火山爆发喷溢活动与盆地沉积过程交替进行。灰岩层的出现代表当时水体较深，应为湖盆相产物。

3.样品特征及同位素年龄

本次工作首次对宝力高庙组一段火山岩进行了锆石U-Pb法测年研究，测年样品分别为流纹英安岩（样号PM10TW24）、粗面岩（样号PM20TW23）。样品中锆石由内蒙古自治区地质调查院化验室挑选，挑选出的锆石由北京离子中心制靶，天津地质矿产研究所在LA-MC-ICP-MS机上完成测年工作。

3.1 流纹英安岩

岩石少斑状结构，基质微晶板条——隐晶结构。斑晶：斜长石、钾长石0.5mm～1.5mm，半自形板状，比较干净，斜长石发育聚片双晶，⊥（010）晶带Np′∧(010)=16°，An=28；石英0.25mm～0.5mm，不规则状，部分熔蚀呈港湾状。基质：斜长石微晶板条0.03mm～0.15mm，杂乱——半定向分布；微粒状钾长石小于0.1mm，半自形粒状；隐晶状长英质小于0.1mm他形粒状；部分石英发生重结晶。斑晶：斜长石5%，钾长石少量，石英少量；基质：斜长石微晶板条45%，微粒状钾长石10%，重结晶微细粒石英5%，隐晶状长英质30%；次生石英3%；次生显微鳞片状绿泥石2%。

样品中锆石多为四方双锥短柱体，黄色透明，自形——半自形，长轴0.05mm～0.25mm，长宽比多为2∶1.5，少数2∶1，个别有次生长锥。锆石阴极发光（CL）图像（图2）显示锆石具有简单的内部组构，发育同心环带，韵律环带，具岩浆成因的特点。测年结果见表1。岩浆结晶年龄加全平均值为323.0±1.4Ma（图3）。

图2 流纹英安岩(PM10TW24)锆石阴极发光图像

表1 流纹英安岩(PM10TW24)同位素年龄表

图3 流纹英安岩(PM10TW24)锆石U-Pb谐和图

3.2 粗面岩

岩石具少斑状结构，基质粗面结构，块状构造。斑晶为0.3mm～1.2mm，自形——半自形钾长石、斜长石，基质由＜0.1mm半定向分布的钾长石微晶板条和隐晶质构成。斑晶：钾长石2%，斜长石少量，基质：钾长石微晶板条70%，隐晶质28%。

样品中锆石多为复四方双锥短柱体，浅黄色或无色，透明，自形，长轴0.05mm～0.32mm，长宽比多为2∶1.5，少数2∶1，含质点状、细粒状包体。锆石阴极发光（CL）图像（图4）显示锆石具有简单的内部组构，发育同心环带，韵律环带。测年结果见表2。岩浆结晶年龄加全平均值为297.0±1.2Ma（图5）。