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摘要:笔者在查干敖包地区开展1:5万区域地质调查工作时,将本区出露的宝力高庙组划分为三个岩性段,一段为中偏碱性——酸性砖红色、紫色火山岩夹砂(砾)岩段;二段为灰色、灰紫色安山质火山岩夹碎屑段;三段以灰白色流纹质火山岩为特征,夹砂岩、泥灰岩等,砂岩含安格拉植物化石。在一段粗面岩、流纹英安岩获得锆石U-Pb同位素年龄为297.0±1.2、323.0±1.4Ma;为宝力高庙组形成时代为晚石炭世——早二叠世提供了佐证。
关键词:苏尼特左旗:杏干敖包地区:宝力高庙组:同位素年龄
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)。
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(CPb/1)
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(CPb/2)
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2,112.5m。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(CPb/3)
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)、Noeggera-thiopsis 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PMlOTW24)、粗面岩(样号PM2OTW23)。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,上(010)晶带NO'(010)=160,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)。
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)。
4.结论
宝力高庙组一段流纹英安岩、粗面岩锆石U-Pb年龄值分别为323.0±1.4Ma、297.0±1.2Ma,地质时代大体相当晚石炭世——早二叠世,与该地层所产植物化石的地质年代相同,为宝力高庙组形成的地质年代的确定提供了佐证。
关键词:苏尼特左旗:杏干敖包地区:宝力高庙组:同位素年龄
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)。
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(CPb/1)
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(CPb/2)
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2,112.5m。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(CPb/3)
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)、Noeggera-thiopsis 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PMlOTW24)、粗面岩(样号PM2OTW23)。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,上(010)晶带NO'(010)=160,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)。
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)。
4.结论
宝力高庙组一段流纹英安岩、粗面岩锆石U-Pb年龄值分别为323.0±1.4Ma、297.0±1.2Ma,地质时代大体相当晚石炭世——早二叠世,与该地层所产植物化石的地质年代相同,为宝力高庙组形成的地质年代的确定提供了佐证。