內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組的厘定

丁秋紅，李曉海，姚玉來，王 杰，宗文明，郜曉勇，李文博

中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所），遼寧沈陽110034

內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組的厘定

丁秋紅，李曉海，姚玉來，王 杰，宗文明，郜曉勇，李文博

中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所），遼寧沈陽110034

扎魯特旗地區(qū)發(fā)育的一套中性火山巖，前人曾將其置于二疊紀“大石寨組”、“青鳳山組”，缺少古生物資料和測年數(shù)據(jù).本次1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，在原1∶20萬劃分的“大石寨組”、“青鳳山組”的安山巖中采集了同位素測年樣品，采用全巖激光40Ar/39Ar法測年，對火山巖樣品進行了年代學研究，結果表明火山巖年齡為（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma.鑒于這套火山巖地層巖石組合特征清楚，時代依據(jù)充分，在區(qū)域上具有一定的延展性和可填圖性，故將這套火山巖地層重新厘定為中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組.

地層厘定；同位素年齡；塔木蘭溝組；扎魯特旗；內(nèi)蒙古

0 前言

在內(nèi)蒙古扎魯特旗塔格他圖、烏牧場五隊、烏呼錦西和德勒特達坂一帶，分布著一套呈北東向、北北西向帶狀展布的火山巖，巖石組合為為灰綠色氣孔杏仁狀安山巖、安山巖、青灰色安山質(zhì)角礫熔巖、安山質(zhì)熔結凝灰?guī)r，其巖貌特征與古生代海相火山巖明顯不同.原1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查將其劃分為“大石寨組”、“青鳳山組”，但均缺少古生物化石及同位素測年數(shù)據(jù).

2010～2013年，在內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)開展1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，對該火山巖地層進行了詳細的路線地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)剖面測量和系統(tǒng)采集樣品工作（圖1）.調(diào)查研究結果表明，該套火山巖地層巖石組合特征清楚，時代依據(jù)充分，全巖激光40Ar/39Ar法測年年齡為（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma.該組地層在區(qū)域上具有一定的延展性和可填圖性，故將這套火山巖地層重新厘定為中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組.這個巖石地層單位的厘定對于大興安嶺東南部侏羅紀地層的劃分對比以、區(qū)域中生代大地構造背景演化的研究以及找礦工作均具有實際意義.

圖1 工作區(qū)交通位置圖Fig.1 Transportation location of the study area1—省界（provincial boundary）；2—國道及編號（national highway and number）；3—鐵路（railway）；4—市（city）；5—縣級行政中心（county）；6—鎮(zhèn)/鄉(xiāng)（town）；7—工作區(qū)（the study area）

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)晚古生代總體處于古亞洲洋殘余海盆構造演化區(qū)域，北部毗鄰西伯利亞古板塊增生帶南緣，南側位于華北板塊面向古亞洲洋增生帶的北緣；中生代位于松遼盆地與天山－興蒙造山帶的交接部位.巖石地層從古生界至中生界均有出露，侵入巖以燕山期花崗巖為主.構造主要發(fā)育有褶皺構造和斷裂構造，褶皺構造主要發(fā)育在晚古生代構造層中，而脆性斷裂構造主要發(fā)育在中生代構造層中.區(qū)域性大的斷裂構造大多具有多期活動的特征，北東和北西向構造是研究區(qū)構造格架的主體（圖2）.

2 實測地層剖面及巖石組合特征

塔木蘭溝組最早由黑龍江省區(qū)調(diào)二隊（1981）創(chuàng)名??黑龍江省區(qū)調(diào)二隊.M-51-ⅩⅩⅫ（綽爾幅）1∶20萬區(qū)域地質(zhì)報告.1981.，命名地點在呼倫貝爾盟牙克石市綽爾鎮(zhèn)塔木蘭溝.原始定義為“火山巖夾沉積層，巖性為綠色杏仁狀、致密塊狀更長玄武巖及其角礫巖，粗安巖夾灰黑色粉砂泥質(zhì)巖薄層”.與下伏南平組、上覆吉祥峰組均為整合接觸，時代屬于中晚侏羅世.《內(nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層》［1］定義為：塔木蘭溝組是指平行不整合于萬寶組之上，被土城子組平行不整合或滿克頭鄂博組不整合覆蓋的中基性火山熔巖、火山碎屑巖夾沉積巖，時代為中侏羅世.

圖2 工作區(qū)剖面位置和地質(zhì)略圖（據(jù)1∶25萬地質(zhì)圖簡化改編）Fig.2 Geological sketch map with section position of the study area（Simplified from1∶250000 geologic map）1—第四系（Quaternary）；2—梅勒圖組（L.CretaceousMeiletufm.）；3—白音高老組（L.Cretaceous Baiyingaolao fm.）；4—瑪尼吐組（U.Jurassic Manitu fm.）；5—滿克頭鄂博組（U.JurassicManketouebofm.）；6—塔木蘭溝組（M. Jurassic Tamulangou fm.）；7—新民組（M.Jurassic Xinmin fm.）；8—紅旗組（L.JurassicHongqi fm.）；9—林西組（U.PermianLinxi fm.）；10—哲斯組（M. PermianZhesi fm.）；11—大石寨組（M.PermianDashizhai fm.）；12—壽山溝組（L.PermianShoushangoufm.）；13—阿木山組（U.CarboniferousAmushan fm.）；14—斷層及推測斷層（fault andinferredfault）；15—花崗巖（granite）；16—地質(zhì)界線（geological boundary）；17—平行不整合線（parallel unconformity）；18—角度不整合界線（angular unconformity）；19—剖面及采樣位置（sectionandsamplinglocation）；20—城鎮(zhèn)（city/town）

塔木蘭溝組（J2t）是本次工作在扎魯特旗地區(qū)新劃分出的巖石地層單位，在工作區(qū)分布在塔格他圖、烏牧場五隊、德勒特達坂一帶，呈北東向、北北西向帶狀展布.在塔格他圖一帶不整合于上泥盆—下石炭統(tǒng)色日巴彥敖包組粉砂質(zhì)硅泥質(zhì)板巖之上，其上被上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性火山巖不整合覆蓋，局部呈斷層接觸，巖層產(chǎn)狀南東傾，傾角在20～30°之間.烏牧場五隊一小隊一帶底界與中二疊統(tǒng)大石寨組呈斷層接觸，其上與滿克頭鄂博組酸性火山巖不整合或呈斷層接觸，巖層產(chǎn)狀南西傾，傾角在30～50°之間.德勒特達坂一帶其上被白音高老組酸性火山巖不整合覆蓋.

塔木蘭溝組為陸相中基性火山巖建造，巖性組合為灰綠色氣孔杏仁狀（輝石）安山巖、安山巖、青灰色安山質(zhì)角礫熔巖、安山質(zhì)熔結凝灰?guī)r、灰黃綠色安山質(zhì)凝灰角礫巖、灰綠色安山質(zhì)（含集塊）凝灰角礫巖及灰黃色凝灰質(zhì)砂巖.在工作區(qū)該組地層厚度控制范圍350.17~1052.4 m.

現(xiàn)將內(nèi)蒙古扎魯特旗塔格他圖南高糧山中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組實測剖面描述如下.

該剖面巖層總體南東傾，起點坐標為東經(jīng)121°00′59″，北緯44°47′05″，底部被第四系覆蓋，頂部被上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組不整合覆蓋，控制厚度約350.71 m（圖3）.地層層序如下：

本次工作在測區(qū)塔格他圖南高糧山中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組輝石安山巖中采集了同位素樣品D3220.

內(nèi)蒙古扎魯特旗烏力吉木仁鄉(xiāng)南烏呼錦西中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組實測剖面，起點及終點均為第四系，未見頂?shù)?，空間上為孤立的地質(zhì)體.巖性組合為灰黑色氣孔杏仁狀安山巖、灰黑色安山巖、角礫狀安山巖、熔結火山角礫巖、含角礫晶屑凝灰?guī)r.地層總體傾向南東，傾角不大，為18～35°.根據(jù)地層產(chǎn)狀確定剖面中后段應有一向斜構造，剖面控制厚度約1052.4 m.原1∶20萬扎魯特旗幅的ⅡP18剖面??遼寧省第二區(qū)域地質(zhì)測量隊.1∶20萬扎魯特旗幅（L-51-31）、阿魯科爾沁旗幅（K-51-1）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告.1972.，將該地質(zhì)體定為下二疊統(tǒng)青鳳山組.本次工作在烏力吉木仁鄉(xiāng)南烏呼錦西中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組實測剖面（PM017）的安山巖中采集了同位素樣品DM017－1.

從上述剖面的野外觀察中可以看出，塔格他圖一帶縱向上表現(xiàn)為灰黑色杏仁（氣孔）狀安山巖與安山質(zhì)（含集塊）凝灰角礫巖互層.向上火山熔巖單層厚度變薄，杏仁含量減少，氣孔含量增多；而火山碎屑巖厚度增大，火山碎屑物粒級變細，反映了火山作用漸強.橫向表現(xiàn)為向西出露范圍變寬，厚度變大，且火山碎屑巖增多；向東變窄，厚度變薄，火山碎屑消失，安山巖向東尖滅.烏牧場五隊一小隊一帶，縱向上由溢流相深灰綠色安山巖夾安山質(zhì)熔結凝灰?guī)r變?yōu)楸l(fā)相安山質(zhì)角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r，再向上出現(xiàn)厚度較大的陸相湖盆沉積的火山噴發(fā)-沉積相的灰黃、灰紫色凝灰質(zhì)砂巖；橫向上延伸穩(wěn)定，相變不明顯.

圖3 中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組實測地層剖面Fig.3 Surveyed stratigraphic section of Middle Jurassic Tamulangou Formation1—碳酸鹽化杏仁狀安山巖（carbonatized amygdaloidal andesite）；2—輝石安山巖（augite andesite）；3—碎裂角礫狀安山巖（cataclastic breccia andesite）；4—氣孔杏仁狀安山巖（fumarolic-amygdaloidal andesite）；5—安山質(zhì)角礫熔巖（andesitic breccia lava）；6—安山質(zhì)凝灰角礫巖（andesitic tuff breccia）；7—安山質(zhì)含集塊凝灰角礫巖（andesitic conglomerate-bearing tuff breccia）；8—流紋質(zhì)含集塊含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r（rhyolitic conglomerate-and brecciabearing crystal-lithic pyroclast tuff）；9—砂礫石（sand gravel）；10—下全新統(tǒng)沖積物（Lower Holocene alluvial deposit）；11—上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（Upper Jurassic Manketouebo fm.）；12—中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組（Middle Jurassic Tamulangou fm.）

該組中性火山巖普遍具有綠簾石化、陽起石化，后期疊加了硅化、碳酸鹽化等蝕變，為較好的成礦母巖.在塔格他圖西北可見多處孔雀石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、銅藍等礦化.

從中侏羅世火山巖的區(qū)域空間展布特征分析，塔木蘭溝組形成于擠壓環(huán)境下的陸相火山斷陷盆地，為中心式噴發(fā)類型.據(jù)巖石組合特征分析，塔木蘭溝旋回可劃分為4個韻律，均由溢流相安山巖→爆發(fā)相安山質(zhì)（集塊）凝灰角礫巖，反映火山活動為爆發(fā)與溢流交替進行，進入間歇期形成烏牧場五隊北的凝灰質(zhì)砂巖.巖性由熔巖向火山碎屑巖演化，火山碎屑物的粒度也由粗到細.噴發(fā)韻律由溢流相、爆發(fā)相和火山-噴發(fā)沉積相3種火山巖相構成.噴發(fā)相由安山質(zhì)凝灰角礫巖、安山質(zhì)角礫熔巖、安山質(zhì)集塊熔巖、安山質(zhì)熔結巖屑凝灰?guī)r等構成，溢流相由杏仁狀安山巖及氣孔杏仁狀安山巖等熔巖構成，噴發(fā)沉積相由凝灰質(zhì)砂巖組成.單個韻律厚度在17～94 m之間，單層厚度介于8～67 m.

3 地層時代厘定

從巖相學看，本文所研究的火山巖主要由輝石安山巖和安山巖組成，樣品巖礦鑒定結果如下（表1～3）.

輝石安山巖（樣品號D3220）：灰黑色，致密塊狀，斑狀結構.斑晶約占45%，由斜長巖、角閃石、輝石組成.其中斜長石為板狀自形晶—半自形晶，環(huán)帶結構，土化，粒徑為0.62~0.75 mm，約占35%；角閃石為菱形斷面，暗化，粒徑為0.25~0.4 mm，約占3%；輝石呈輝石式解理，短柱狀，粒徑為0.35~0.6 mm，約占7%.基質(zhì)成分由斜長石、輝石、玻璃質(zhì)組成，顯微晶質(zhì)結構，局部斜長石定向排列呈玻晶交織結構.其中斜長石呈板條狀，粒徑0.05~0.15 mm；輝石為粒狀，斜長石粒間填隙，粒徑為0.05~0.1 mm.

表1 塔木蘭溝組安山巖全巖激光40Ar/39Ar測試結果表Table 1 The laser40Ar/39Ar dating results of andesite from Tamulangou Formation

表2 塔木蘭溝組D3220全巖激光40Ar/39Ar測試結果表Table 2 Laser40Ar/39Ar dating results of Tamulangou Formation volcanic rock from sample D3220

表3 塔木蘭溝組DM017-1全巖激光40Ar/39Ar測試結果表Table 3 Laser40Ar/39Ar dating results of Tamulangou Formation volcanic rock from sample DM017-1

安山巖（樣品號DM017－1）：灰黑色，呈致密塊狀，塊狀構造，斑狀結構.巖石由大量斑晶組成，斑晶約占75%.斑晶由自形晶中長石、角閃石、輝石組成.中長石為板狀自形晶，環(huán)帶狀結構，聚片雙晶，粒徑為0.25~ 0.5 mm，約占60%；輝石呈六邊形不對稱外形，內(nèi)已被綠簾石交代，核部殘留近于直角輝石式解理，粒徑為0.3~0.45 mm，約占5%；角閃石為菱形橫斷面，綠簾石化和黑云母化，約占3%.基質(zhì)由板條狀中長石、磁鐵礦、輝石、角閃石組成，與斑晶成分相同，間隱結構，由隱晶質(zhì)輝石、微斜長石、微晶磁鐵礦組成，隱晶質(zhì)集合體約占25%.副礦物有榍石（0.35 mm）、磷灰石（0.2~ 0.25 mm），顆粒較粗.

樣品全巖激光40Ar/39Ar法測年結果（表1～3，圖4、5）分析表明，火山巖同位素年齡為（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma.根據(jù)本組地層的巖石組合特征、同位素年齡、上下層位的接觸關系以及大興安嶺地區(qū)中生代火山巖噴發(fā)旋回的特點，認為工作區(qū)該套火山巖地層屬塔木蘭溝期火山噴發(fā)旋回，將該套火山巖地層厘定為塔木蘭溝組，時代為中侏羅世.

4 年代地層對比

塔木蘭溝組火山巖在大興安嶺中北部地區(qū)分布較廣［1-7］.塔木蘭溝期火山噴發(fā)旋回以中性爆發(fā)相凝灰?guī)r為主，偶夾溢流相流紋巖，具多間歇性噴發(fā)特點，且噴發(fā)旋回的中期間歇時間相對較長.對于這套火山巖的時代劃分存在差異，該套火山巖先后被劃歸為晚侏羅世和中侏羅世［1-2］.本文收集了對塔木蘭溝組火山巖同位素年齡分析的數(shù)據(jù)資料，從數(shù)據(jù)上看，采用全巖K-Ar年齡、K-Ar等時線年齡、Rb-Sr等時線年齡等測年方法，同位素測年數(shù)值多集中在135.9~158 Ma之間［1-2，8-12］，采用鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年法，年齡數(shù)值在161~ 166 Ma之間［13-14］.本文采用全巖激光40Ar/39Ar法測年，年齡值為（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma，與鋯石UPb法取得的年齡數(shù)據(jù)比較吻合，時代為中侏羅世.

圖4 D3220全巖激光40Ar/39Ar同位素年齡概率頻譜圖Fig.4 Probability spectrogram of of laser40Ar/39Ar isotopic age from sample D3220

圖5 DM017-1全巖激光39Ar/40Ar同位素年齡概率頻譜圖Fig.5 Probability spectrogram of of laser40Ar/39Ar isotopic age from sample DM017-1

致謝：本文巖礦鑒定由沈陽地質(zhì)調(diào)查中心實驗室完成，同位素測年由北京大學地球與空間科學院造山帶與地殼演化重點實驗室完成.共同參加野外工作的有沈陽地質(zhì)調(diào)查中心郭勝哲、張立君、龐慶邦研究員，朱洪森教授級高級工程師.成文后沈陽地質(zhì)調(diào)查中心陳樹旺研究員對論文給予了指導，提出了修改意見.對他們的辛勤勞動和支持表示衷心的謝意！

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［2］內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社,1991：1—725.

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REVISION OF THE JURASSIC TAMULANGOU FROMATION IN THE JARUD QI AREA,INNER MONGOLIA

DING Qiu-hong,LI Xiao-hai,YAO Yu-lai,WANG Jie,ZONG Wen-ming,GAO Xiao-yong,LI Wen-bo

Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China

A suite of intermediate volcanic rocks in the Jarud Qi area of Inner Mongolia was defined as the Permian Dashizhai Formation and Qingfengshan Formation by previous researchers,but they were lack of paleontological and dating data.In the recent 1∶250 000 regional geological survey,the isotopic dating samples are collected from the andesites of Dashizhai and Qingfengshan Formations defined in the former 1∶200 000 geological survey.The chronology of volcanic rock samples is studied based on the laser40Ar/39Ar dating method.The result shows that the age is（172.7±2.0）-（165.2±1.3）Ma. In consideration of the clear characteristics of stratigraphic rock assemblages,sufficient time basis and certain extensibility and mapping possibility,this suite of volcanic strata is redefined as the Middle Jurassic Tamulangou Formation.

definitionof formation;isotopicage;TamulangouFormation;JarudQi;InnerMongolia

1671-1947（2015）05-0402-06

P534

A

2014－11－19；

2015-03-06.編輯：張哲．

中國地質(zhì)調(diào)查局項目“內(nèi)蒙古1∶25萬扎魯特旗幅（L51C004001）區(qū)調(diào)修測”（編號1212011120670）；“松遼盆地外圍三維地質(zhì)調(diào)查”（編號1212011220242）.

丁秋紅（1964—），女，博士，研究員，從事中生代地層古生物研究及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)黃河北大街280號，E-mail//1109251593@qq.com