内蒙古扎鲁特旗地区中侏罗统塔木兰沟组的厘定

丁秋红，李晓海，姚玉来，王 杰，宗文明，郜晓勇，李文博

中国地质调查局沈阳地质调查中心（沈阳地质矿产研究所），辽宁沈阳110034

内蒙古扎鲁特旗地区中侏罗统塔木兰沟组的厘定

丁秋红，李晓海，姚玉来，王 杰，宗文明，郜晓勇，李文博

中国地质调查局沈阳地质调查中心（沈阳地质矿产研究所），辽宁沈阳110034

扎鲁特旗地区发育的一套中性火山岩，前人曾将其置于二叠纪“大石寨组”、“青凤山组”，缺少古生物资料和测年数据.本次1∶25万区域地质调查，在原1∶20万划分的“大石寨组”、“青凤山组”的安山岩中采集了同位素测年样品，采用全岩激光40Ar/39Ar法测年，对火山岩样品进行了年代学研究，结果表明火山岩年龄为（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma.鉴于这套火山岩地层岩石组合特征清楚，时代依据充分，在区域上具有一定的延展性和可填图性，故将这套火山岩地层重新厘定为中侏罗统塔木兰沟组.

地层厘定；同位素年龄；塔木兰沟组；扎鲁特旗；内蒙古

0 前言

在内蒙古扎鲁特旗塔格他图、乌牧场五队、乌呼锦西和德勒特达坂一带，分布着一套呈北东向、北北西向带状展布的火山岩，岩石组合为为灰绿色气孔杏仁状安山岩、安山岩、青灰色安山质角砾熔岩、安山质熔结凝灰岩，其岩貌特征与古生代海相火山岩明显不同.原1∶20万区域地质调查将其划分为“大石寨组”、“青凤山组”，但均缺少古生物化石及同位素测年数据.

2010～2013年，在内蒙古扎鲁特旗地区开展1∶25万区域地质调查中，对该火山岩地层进行了详细的路线地质调查、地质剖面测量和系统采集样品工作（图1）.调查研究结果表明，该套火山岩地层岩石组合特征清楚，时代依据充分，全岩激光40Ar/39Ar法测年年龄为（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma.该组地层在区域上具有一定的延展性和可填图性，故将这套火山岩地层重新厘定为中侏罗统塔木兰沟组.这个岩石地层单位的厘定对于大兴安岭东南部侏罗纪地层的划分对比以、区域中生代大地构造背景演化的研究以及找矿工作均具有实际意义.

图1 工作区交通位置图Fig.1 Transportation location of the study area1—省界（provincial boundary）；2—国道及编号（national highway and number）；3—铁路（railway）；4—市（city）；5—县级行政中心（county）；6—镇/乡（town）；7—工作区（the study area）

1 地质概况

研究区晚古生代总体处于古亚洲洋残余海盆构造演化区域，北部毗邻西伯利亚古板块增生带南缘，南侧位于华北板块面向古亚洲洋增生带的北缘；中生代位于松辽盆地与天山－兴蒙造山带的交接部位.岩石地层从古生界至中生界均有出露，侵入岩以燕山期花岗岩为主.构造主要发育有褶皱构造和断裂构造，褶皱构造主要发育在晚古生代构造层中，而脆性断裂构造主要发育在中生代构造层中.区域性大的断裂构造大多具有多期活动的特征，北东和北西向构造是研究区构造格架的主体（图2）.

2 实测地层剖面及岩石组合特征

塔木兰沟组最早由黑龙江省区调二队（1981）创名❶❶黑龙江省区调二队.M-51-ⅩⅩⅫ（绰尔幅）1∶20万区域地质报告.1981.，命名地点在呼伦贝尔盟牙克石市绰尔镇塔木兰沟.原始定义为“火山岩夹沉积层，岩性为绿色杏仁状、致密块状更长玄武岩及其角砾岩，粗安岩夹灰黑色粉砂泥质岩薄层”.与下伏南平组、上覆吉祥峰组均为整合接触，时代属于中晚侏罗世.《内蒙古自治区岩石地层》［1］定义为：塔木兰沟组是指平行不整合于万宝组之上，被土城子组平行不整合或满克头鄂博组不整合覆盖的中基性火山熔岩、火山碎屑岩夹沉积岩，时代为中侏罗世.

图2 工作区剖面位置和地质略图（据1∶25万地质图简化改编）Fig.2 Geological sketch map with section position of the study area（Simplified from1∶250000 geologic map）1—第四系（Quaternary）；2—梅勒图组（L.CretaceousMeiletufm.）；3—白音高老组（L.Cretaceous Baiyingaolao fm.）；4—玛尼吐组（U.Jurassic Manitu fm.）；5—满克头鄂博组（U.JurassicManketouebofm.）；6—塔木兰沟组（M. Jurassic Tamulangou fm.）；7—新民组（M.Jurassic Xinmin fm.）；8—红旗组（L.JurassicHongqi fm.）；9—林西组（U.PermianLinxi fm.）；10—哲斯组（M. PermianZhesi fm.）；11—大石寨组（M.PermianDashizhai fm.）；12—寿山沟组（L.PermianShoushangoufm.）；13—阿木山组（U.CarboniferousAmushan fm.）；14—断层及推测断层（fault andinferredfault）；15—花岗岩（granite）；16—地质界线（geological boundary）；17—平行不整合线（parallel unconformity）；18—角度不整合界线（angular unconformity）；19—剖面及采样位置（sectionandsamplinglocation）；20—城镇（city/town）

塔木兰沟组（J2t）是本次工作在扎鲁特旗地区新划分出的岩石地层单位，在工作区分布在塔格他图、乌牧场五队、德勒特达坂一带，呈北东向、北北西向带状展布.在塔格他图一带不整合于上泥盆—下石炭统色日巴彦敖包组粉砂质硅泥质板岩之上，其上被上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩不整合覆盖，局部呈断层接触，岩层产状南东倾，倾角在20～30°之间.乌牧场五队一小队一带底界与中二叠统大石寨组呈断层接触，其上与满克头鄂博组酸性火山岩不整合或呈断层接触，岩层产状南西倾，倾角在30～50°之间.德勒特达坂一带其上被白音高老组酸性火山岩不整合覆盖.

塔木兰沟组为陆相中基性火山岩建造，岩性组合为灰绿色气孔杏仁状（辉石）安山岩、安山岩、青灰色安山质角砾熔岩、安山质熔结凝灰岩、灰黄绿色安山质凝灰角砾岩、灰绿色安山质（含集块）凝灰角砾岩及灰黄色凝灰质砂岩.在工作区该组地层厚度控制范围350.17~1052.4 m.

现将内蒙古扎鲁特旗塔格他图南高粮山中侏罗统塔木兰沟组实测剖面描述如下.

该剖面岩层总体南东倾，起点坐标为东经121°00′59″，北纬44°47′05″，底部被第四系覆盖，顶部被上侏罗统满克头鄂博组不整合覆盖，控制厚度约350.71 m（图3）.地层层序如下：

本次工作在测区塔格他图南高粮山中侏罗统塔木兰沟组辉石安山岩中采集了同位素样品D3220.

内蒙古扎鲁特旗乌力吉木仁乡南乌呼锦西中侏罗统塔木兰沟组实测剖面，起点及终点均为第四系，未见顶底，空间上为孤立的地质体.岩性组合为灰黑色气孔杏仁状安山岩、灰黑色安山岩、角砾状安山岩、熔结火山角砾岩、含角砾晶屑凝灰岩.地层总体倾向南东，倾角不大，为18～35°.根据地层产状确定剖面中后段应有一向斜构造，剖面控制厚度约1052.4 m.原1∶20万扎鲁特旗幅的ⅡP18剖面❶❶辽宁省第二区域地质测量队.1∶20万扎鲁特旗幅（L-51-31）、阿鲁科尔沁旗幅（K-51-1）区域地质调查报告.1972.，将该地质体定为下二叠统青凤山组.本次工作在乌力吉木仁乡南乌呼锦西中侏罗统塔木兰沟组实测剖面（PM017）的安山岩中采集了同位素样品DM017－1.

从上述剖面的野外观察中可以看出，塔格他图一带纵向上表现为灰黑色杏仁（气孔）状安山岩与安山质（含集块）凝灰角砾岩互层.向上火山熔岩单层厚度变薄，杏仁含量减少，气孔含量增多；而火山碎屑岩厚度增大，火山碎屑物粒级变细，反映了火山作用渐强.横向表现为向西出露范围变宽，厚度变大，且火山碎屑岩增多；向东变窄，厚度变薄，火山碎屑消失，安山岩向东尖灭.乌牧场五队一小队一带，纵向上由溢流相深灰绿色安山岩夹安山质熔结凝灰岩变为爆发相安山质角砾岩屑晶屑凝灰岩，再向上出现厚度较大的陆相湖盆沉积的火山喷发-沉积相的灰黄、灰紫色凝灰质砂岩；横向上延伸稳定，相变不明显.

图3 中侏罗统塔木兰沟组实测地层剖面Fig.3 Surveyed stratigraphic section of Middle Jurassic Tamulangou Formation1—碳酸盐化杏仁状安山岩（carbonatized amygdaloidal andesite）；2—辉石安山岩（augite andesite）；3—碎裂角砾状安山岩（cataclastic breccia andesite）；4—气孔杏仁状安山岩（fumarolic-amygdaloidal andesite）；5—安山质角砾熔岩（andesitic breccia lava）；6—安山质凝灰角砾岩（andesitic tuff breccia）；7—安山质含集块凝灰角砾岩（andesitic conglomerate-bearing tuff breccia）；8—流纹质含集块含角砾晶屑岩屑凝灰岩（rhyolitic conglomerate-and brecciabearing crystal-lithic pyroclast tuff）；9—砂砾石（sand gravel）；10—下全新统冲积物（Lower Holocene alluvial deposit）；11—上侏罗统满克头鄂博组（Upper Jurassic Manketouebo fm.）；12—中侏罗统塔木兰沟组（Middle Jurassic Tamulangou fm.）

该组中性火山岩普遍具有绿帘石化、阳起石化，后期叠加了硅化、碳酸盐化等蚀变，为较好的成矿母岩.在塔格他图西北可见多处孔雀石化、黄铁矿化、褐铁矿化、铜蓝等矿化.

从中侏罗世火山岩的区域空间展布特征分析，塔木兰沟组形成于挤压环境下的陆相火山断陷盆地，为中心式喷发类型.据岩石组合特征分析，塔木兰沟旋回可划分为4个韵律，均由溢流相安山岩→爆发相安山质（集块）凝灰角砾岩，反映火山活动为爆发与溢流交替进行，进入间歇期形成乌牧场五队北的凝灰质砂岩.岩性由熔岩向火山碎屑岩演化，火山碎屑物的粒度也由粗到细.喷发韵律由溢流相、爆发相和火山-喷发沉积相3种火山岩相构成.喷发相由安山质凝灰角砾岩、安山质角砾熔岩、安山质集块熔岩、安山质熔结岩屑凝灰岩等构成，溢流相由杏仁状安山岩及气孔杏仁状安山岩等熔岩构成，喷发沉积相由凝灰质砂岩组成.单个韵律厚度在17～94 m之间，单层厚度介于8～67 m.

3 地层时代厘定

从岩相学看，本文所研究的火山岩主要由辉石安山岩和安山岩组成，样品岩矿鉴定结果如下（表1～3）.

辉石安山岩（样品号D3220）：灰黑色，致密块状，斑状结构.斑晶约占45%，由斜长岩、角闪石、辉石组成.其中斜长石为板状自形晶—半自形晶，环带结构，土化，粒径为0.62~0.75 mm，约占35%；角闪石为菱形断面，暗化，粒径为0.25~0.4 mm，约占3%；辉石呈辉石式解理，短柱状，粒径为0.35~0.6 mm，约占7%.基质成分由斜长石、辉石、玻璃质组成，显微晶质结构，局部斜长石定向排列呈玻晶交织结构.其中斜长石呈板条状，粒径0.05~0.15 mm；辉石为粒状，斜长石粒间填隙，粒径为0.05~0.1 mm.

表1 塔木兰沟组安山岩全岩激光40Ar/39Ar测试结果表Table 1 The laser40Ar/39Ar dating results of andesite from Tamulangou Formation

表2 塔木兰沟组D3220全岩激光40Ar/39Ar测试结果表Table 2 Laser40Ar/39Ar dating results of Tamulangou Formation volcanic rock from sample D3220

表3 塔木兰沟组DM017-1全岩激光40Ar/39Ar测试结果表Table 3 Laser40Ar/39Ar dating results of Tamulangou Formation volcanic rock from sample DM017-1

安山岩（样品号DM017－1）：灰黑色，呈致密块状，块状构造，斑状结构.岩石由大量斑晶组成，斑晶约占75%.斑晶由自形晶中长石、角闪石、辉石组成.中长石为板状自形晶，环带状结构，聚片双晶，粒径为0.25~ 0.5 mm，约占60%；辉石呈六边形不对称外形，内已被绿帘石交代，核部残留近于直角辉石式解理，粒径为0.3~0.45 mm，约占5%；角闪石为菱形横断面，绿帘石化和黑云母化，约占3%.基质由板条状中长石、磁铁矿、辉石、角闪石组成，与斑晶成分相同，间隐结构，由隐晶质辉石、微斜长石、微晶磁铁矿组成，隐晶质集合体约占25%.副矿物有榍石（0.35 mm）、磷灰石（0.2~ 0.25 mm），颗粒较粗.

样品全岩激光40Ar/39Ar法测年结果（表1～3，图4、5）分析表明，火山岩同位素年龄为（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma.根据本组地层的岩石组合特征、同位素年龄、上下层位的接触关系以及大兴安岭地区中生代火山岩喷发旋回的特点，认为工作区该套火山岩地层属塔木兰沟期火山喷发旋回，将该套火山岩地层厘定为塔木兰沟组，时代为中侏罗世.

4 年代地层对比

塔木兰沟组火山岩在大兴安岭中北部地区分布较广［1-7］.塔木兰沟期火山喷发旋回以中性爆发相凝灰岩为主，偶夹溢流相流纹岩，具多间歇性喷发特点，且喷发旋回的中期间歇时间相对较长.对于这套火山岩的时代划分存在差异，该套火山岩先后被划归为晚侏罗世和中侏罗世［1-2］.本文收集了对塔木兰沟组火山岩同位素年龄分析的数据资料，从数据上看，采用全岩K-Ar年龄、K-Ar等时线年龄、Rb-Sr等时线年龄等测年方法，同位素测年数值多集中在135.9~158 Ma之间［1-2，8-12］，采用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年法，年龄数值在161~ 166 Ma之间［13-14］.本文采用全岩激光40Ar/39Ar法测年，年龄值为（172.7±2.0）～（165.2±1.3）Ma，与锆石UPb法取得的年龄数据比较吻合，时代为中侏罗世.

图4 D3220全岩激光40Ar/39Ar同位素年龄概率频谱图Fig.4 Probability spectrogram of of laser40Ar/39Ar isotopic age from sample D3220

图5 DM017-1全岩激光39Ar/40Ar同位素年龄概率频谱图Fig.5 Probability spectrogram of of laser40Ar/39Ar isotopic age from sample DM017-1

致谢：本文岩矿鉴定由沈阳地质调查中心实验室完成，同位素测年由北京大学地球与空间科学院造山带与地壳演化重点实验室完成.共同参加野外工作的有沈阳地质调查中心郭胜哲、张立君、庞庆邦研究员，朱洪森教授级高级工程师.成文后沈阳地质调查中心陈树旺研究员对论文给予了指导，提出了修改意见.对他们的辛勤劳动和支持表示衷心的谢意！

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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.编辑：张哲．

中国地质调查局项目“内蒙古1∶25万扎鲁特旗幅（L51C004001）区调修测”（编号1212011120670）；“松辽盆地外围三维地质调查”（编号1212011220242）.

丁秋红（1964—），女，博士，研究员，从事中生代地层古生物研究及区域地质调查工作，通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号，E-mail//1109251593@qq.com