内蒙古阿巴嘎旗宝力高庙组地层划分及年代探讨

鲁庆伟 田麒 王根厚

摘要：本次1∶5万区调野外填图时，依据岩石组合，结合野外地质特征、同位素等，将研究区内前人1/25万区调中划分的宝力高庙组一段和二段（一段为碎屑岩段，二段为火山岩段）重新厘定为宝力高庙组一段、二段、三段，其中：一段以流纹质火山碎屑岩为主，夹沉积砂岩；二段以安山质（英安质）火山碎屑岩、熔岩（安山岩、英安岩）夹安山岩、英安岩及沉积砂岩；三段以流纹质火山碎屑岩为主，夹熔岩（流纹岩）；这套陆相宝力高庙组火山活动总体上表现出由酸性—中性—酸性的强—弱—强的喷发、喷溢过程。该地层上被晚石炭世二长花岗岩、早二叠世碱长花岗岩、晚二叠世花岗斑岩侵入以及侏罗纪下统红旗组角度不整合接触或第四系覆盖，出露不全；下伏与晚泥盆世安格尔音乌拉组角度不整合接触；一、二、三段之间为整合接触。并在一段中取得流纹质晶屑凝灰岩同位素年龄样（327.8±1.6Ma）；二段中取得安山岩同位素年龄样（320.2±2.4Ma）；三段中取得流纹岩同位素年龄样（299.9±1.3Ma）；由此将研究区内的宝力高庙组时代归属为早石炭世晚期—晚石炭世。该成果对内蒙古区域内宝力高庙组地层的详细划分具有一定的指导意义，同时，该地层的同位素年代也为古亚洲洋的闭合提供时代约束。

关键字：内蒙古；宝力高庙组；火山岩；地层；同位素；年代

1、前言

研究区位于内蒙古自治区中东部地区（图1），北部与蒙古人民共和国接壤，地理坐标为：东经115°9′-115°24′、北纬45°3′-45°17′；行政区划隶属锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗与阿巴嘎旗，距锡林浩特约150km。大地构造位置位于二连——贺根山缝合带以北，按内蒙古大地构造单元分区属西伯利亚板块之东南缘陆缘增生带，三级构造单元属于东乌旗——扎兰屯火山型被动陆缘。研究区内陆相宝力高庙组火山岩为古亚洲洋闭合后陆内造山阶段的产物，其走向总体呈北东向条带状展布，与区域构造线方向一致。

2、地质特征

研究区内宝力高庙组一、二、三段沿恩格勒乌苏——乌登毛德——乌讷格特——图拉格一线分布（图1），总体呈北东向条带状展布于本区内的中部地区，岩层总体倾向南东。其中，宝力高庙组一段位于本火山岩带的底部（北西侧），中部为宝力高庙组二段，上部（南东侧）则为宝力高庙组三段；总体表现出从北西——南东（底部—顶部）依次为酸性——中性——酸性的空间展布特点。现分述如下：

2.1 宝力高庙组一段（C1-2bl1）

宝力高庙组一段岩性组合为流纹质火山碎屑岩为主，偶夹沉积岩；岩石类型为，流纹质含角砾玻屑晶屑凝灰岩、流纹质含角砾含浆屑玻屑晶屑弱熔结凝灰岩、流纹质含浆屑晶屑熔结凝灰岩、流纹质含角砾玻屑岩屑凝灰岩夹凝灰质细粒长石岩屑砂岩；上与宝力高庙组二段（C1-2bl2）整合接触，下伏与晚泥盆世安格尔音乌拉组（D3a）角度不整合接触（图2）。

根据喷发——沉积特征，宝力高庙组下段自下而上划分出2个喷发韵律（剖面PM1描述）：

第一韵律：由流纹质含角砾玻屑晶屑凝灰岩——中细粒岩屑长石砂岩组成，具爆发——正常沉积相特征；反映一次间歇性的火山活动；

PM1 宝力高庙组下段（C1-2bl1）剖面描述：

第二韵律：由流纹质含角砾含浆屑玻屑晶屑弱熔结凝灰岩；流纹质含浆屑晶屑熔结凝灰岩；流纹质含角砾玻屑岩屑凝灰岩；安山岩；（含凝灰质）细粒长石岩屑砂岩组成；具爆发——溢流——正常沉积相特征；总体上反映火山活动由强——弱——间歇的过程。

2.2 宝力高庙组二段（C1-2bl2）

宝力高庙组二段岩性组合为：安山质（英安质）火山碎屑岩、熔岩（安山岩、英安岩）及沉积岩夹层。上被早二叠世中细粒碱长花岗岩（P1χργ）侵入；下与宝力高庙组一段（C1-2bl1）整合接触，其顶部为凝灰质砂岩（图3）。

根据喷发—沉积特征，自下而上划分出2个喷发韵律（每个喷发韵律层特征不同，厚薄有别），第一韵律：由英安质含浆屑晶屑玻屑弱熔结凝灰岩——安山岩——（含凝灰质）细粒长石岩屑砂岩组成；具爆发——溢流——正常沉积相特征；总体上反映火山活动由强——弱——间歇的过程。

第二韵律：由英安岩——英安质玻屑岩屑凝灰岩、英安质角砾岩屑凝灰岩、英安质含角砾晶屑岩屑凝灰岩——安山岩——安山质晶屑岩屑凝灰岩——安山岩；具溢流——爆发——溢流——爆发——溢流相特征；总体上反映火山活动由弱——强——弱——强——弱等间歇的过程（剖面PM2）。

PM2 宝力高庙组上段（C1-2bl2）剖面描述：

2.3 宝力高庙组三段（C1-2bl3）

宝力高庙组三段位于研究区的恩格勒乌苏——乌讷格特一线，其岩性组合为：流纹质火山碎屑岩为主，夹流纹岩；上被晚石炭世灰红色二长花岗岩（C1-2ηγ）、早二叠世砖红色中细粒碱长花岗岩（P1χργ）、晚二叠世肉红色花岗斑岩（P2γπ）侵入以及侏罗纪下统红旗组（J1h）角度不整合或第四系（Q）覆盖，出露不全；下伏与宝力高庙组二段整合接触。通过本次工作，在恩格勒乌苏、乌讷格特等地分别识别出一处古火山机构，其特征为各岩相呈环状、半环状；放射状断裂发育，被酸性脉岩充填；外侧产状外倾（图1）。

3、年代探讨

从宝力高庙组一、二、三段中分别采集同位素样品（位置见图1），其中：在宝力高庙组火山岩一段中取流纹质晶屑凝灰岩样品，年龄为327.8±1.6Ma（图4）。在宝力高庙组二段中取的安山岩样品，样品锆石U-Pb年龄谐和图（图5），年龄为320.2±2.4Ma。在宝力高庙组三段中取流纹岩样品，年龄为299.9±1.3Ma（图6）。

另外，从野外地质体之间接触关系可知，宝力高庙组一段与晚泥盆世安格尔音乌拉组呈角度不整合接触（图3），因此其时代下限为晚泥盆世；宝力高庙组三段被早二叠世中细粒碱长花岗岩侵入（具宽约10cm的冷凝边），因此其时代上限为早二叠世；同时又在晚石炭世二长花岗岩中见有宝力高庙组火山岩残留体。

综上所述，宝力高庙组时代应归属为早石炭世晚期-晚石炭世。

4、结论

（1）研究区中的宝力高庙期陆相酸性-中性-酸性的火山活动与满克头鄂博组、马尼吐组、白音高老组酸性-中性-酸性的火山活动有其相似性。本文依据岩性组合特征，结合同位素、野外地质特征等资料，将研究区宝力高庙组划分为一、二、三段。其中：宝力高庙组一段以流纹质火山碎屑岩为主，夹沉积砂岩；二段以安山质（英安质）火山碎屑岩及熔岩（安山岩、英安岩）为主，夹流纹质火山碎屑岩及凝灰质砂岩；三段以流纹质火山碎屑岩为主，夹流纹岩。

（2）本文中的宝力高庙组地层划分方法为内蒙古其他地区宝力高庙组地层的划分及对比具有一定的意义。

（3）依据同位素测年（一段流纹质晶屑凝灰岩同位素年龄327.8±1.6Ma、二段安山岩同位素年龄320.2±2.4Ma、三段流纹岩同位素年龄299.9±1.3Ma）资料，并结合野外地质体之间接触关系综合考虑，将宝力高庙组时代归属为早石炭世晚期—晚石炭世。

（4）宝力高庙期陆相火山活动为古亚洲洋闭合后陆内造山阶段的产物，因此宝力高庙组所确定的时代可为古亚洲洋的闭合提供时代约束。

参考文献：

[1] 内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京：地质出版社，1991.

[2] 内蒙古自治区地质矿产局.内蒙古自治区岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1996.

[3] 邵积东.内蒙古大地构造单元划分及其地质特征[J].西部资源.2011.02.

[4] 辛后田，腾学建，程银行.内蒙古东乌旗宝力高庙组地层划分及其同位素年代学研究[J]，地质调查与研究，2011.3.

[5] 区域地质矿产地质司.火山岩地区区域地质调查方法指南[M].北京：地质出版社，1987.

[6] 韩吟文，马振东主编.地球化学[M].北京：地质出版社，2003.

[7] A Miyashiro. Volcanic Rock Series and Tectonic Setting. Annual Review of Earth and Planetary Sciences，1975，Vol.3，pp.251-269.

[8] streckeisen，A.，1978，classification and nomenclature of volcanic rocks.Ncues Jahrb Mineral，Abh.134，p.1-14.

[9] 付树超，卢清地.陆相火山岩区填图方法研究新进展[J]，地质通报，2010.11（29）1640-09.