内蒙古中部中下奥陶统包尔汉图群特征

摘要：中下奥陶统分布于内蒙古中北部呼和鄂日格、布龙、和热、查干哈达等地。包尔汉图群包括布龙山组和哈拉组，二者呈断层接触，在北邻幅五花敖包一带，二者表现为整合接触。结合沉积环境和构造分析，布龙山组为弧后盆地沉积，形成较早，属下部层位；哈拉组为岛弧火山岩，形成较晚。

关键词：布龙山组 哈拉组 岛弧火山岩 弧后盆地

1. 岩石地层

1.1布龙山组（O1-2b）分布于伊克乌苏以北、萤石矿等地，各地岩性变化较大，出露面积4.5km2。西皮东为灰绿色安山岩，凝灰质粉砂岩、绢云板岩，布龙山为凝灰质粉砂岩、板岩、粉晶灰岩、硅质岩等；和热以东为褐黄色褐铁矿化绢云母板岩、灰岩、碳酸盐化绢云母硅板岩、含砾粗中粒长石砂岩、灰白灰紫色硅板岩、灰紫色粉砂岩、长石岩屑砂岩、细砂岩等，为一套深海硅泥质沉积，在粉砂岩中含有笔石化石。该地层未见底，被新地层覆盖或后期岩体侵入，其上未见顶，与上覆哈拉组呈断层接触。地层厚度＞384.3m。

地层层序以达茂旗红旗牧场和热剖面为代表叙述如图1。

1.2哈拉组（O1-2h）分布内蒙古中北部赛乌苏等地，厚度＞1689.6m。该地层中断裂构造十分发育，形成了大小不一的块体，各地岩性有所差异，布龙一带为片理化强蚀变安山岩、流纹岩、英安岩；和热以东为玄武岩、细碧岩、蚀变安山岩；查干哈达一带为浅灰色安山岩、安山质凝灰岩、晶屑凝灰岩、安山质集块熔岩、蚀变辉石安山岩等，与下伏布龙山组呈断层接触，未见顶。

地层层序以达茂旗红旗牧场和热1P6剖面及达茂旗白音敖包苏木查干哈达西山剖面为代表叙述如图2。

2. 奥陶纪火山岩岩石化学、地球化学特征

2.1岩石化学特征：该套岩石由下而上氧化物的含量及化学参数呈规律性变化（表略），SiO2由早至晚递增,为40.55-74.13%,反映火山岩由基性向酸性演化[1]。

K2O+Na2O为0.78-6.44%平均4.06%；Na2O/K2O＞1，显示出岩浆有向富钠演化的趋势；Al2O3为9.97-18.88%，平均14.74%，SiO2呈正相关；组合指数σ为-6.10—12.24反映出岩石类型由钠质大西洋型演化为太平洋型；碱度率AR为1.05-2.31，平均1.50；固结指数SI为4.40-54.72，岩石从早到晚固结指数降低，表明火山岩早期形成岩石分离结晶程度较低，分异较差，与原始母岩较为接近。而晚期形成的岩石分离结晶程度较高，分异较好。氧化率OX为0.49-0.73，岩石由下到上氧化率降低，反映火山活动由早到晚岩浆酸度变大，氧化程度增高。铁镁指数FM为36.10-87.77、长英指数FL为3.50-76.61，岩石由下到上铁镁指数、长英指数增高，表明随着岩浆演化，镁浓度降低，铁镁比值增大，碱质亦相对富集，岩浆分离结晶程度增高。

2.2 稀土元素特征：该套火山岩自下而上稀土总量增加，La/Sm值较高亦呈增加之势，反映轻重稀土分馏程度较高，轻稀土相对富集，曲线向右倾斜（图3），δEu值多近于1，为稀土富集型，体现了分离结晶过程中，轻稀土不断从岩浆中迁出，最终赋存于晚期酸性岩石中的特点。蚀变玄武岩稀土配分模式图显示为轻稀土亏损，δEu值为0.89，基本平坦的稀土配分模式图曲线，显示其具有洋壳玄武岩的特征。多数安山岩显轻稀土富集，δEu值为0.9-1.16，轻重稀土分馏程度高，稀土曲线为一向右倾斜的特征，具有岛弧型火山岩稀土配分模式图曲线。晚期的流纹岩和凝灰岩的稀土配分模式图曲线显示为Eu的亏损，轻重稀土分馏程度差，显示为具有成熟岛弧的特征[2]。

3. 奥陶纪火山岩构造环境讨论

奥陶纪火山岩的岩石化学成分表明，本区处于成熟岛弧的环境。SiO2 由39.81—74.13，变化范围较大，玄武岩，安山岩，流纹岩均有出现，且以安山岩居多。TiO2(平均0.63%)，K2O(平均0.49%)相对较低，而FeO/MgO变化范围较大。此外在Na2O/K2O—Na2O+K2O变异图中，表明本期火山岩具有岛弧成因的特点，除个别样品落入大陆裂谷拉斑玄武岩与岛弧火山岩的分界线附近外，其余均投入都城秋穗所确定的岛弧火山岩范围内（见图4）。稀土配分模式反映了没有铕亏损的特点，可以推测岩浆可能是处在一种引张的构造环境下，没有经过广泛的结晶分异就迅速上升到地壳上部正处于扩张部位中来的。碱质玄武岩熔浆于上地幔的密度低于周围物质的密度，再加上开放的构造背景，于是含大量挥发分的碱质玄武熔浆则以猛烈的方式喷发，接近地表又骤然减压而造成大量挥发分的逃逸，形成了本区玄武岩中发育的球颗构造。从稀土配分模式及轻重稀土的比值看出，奥陶纪火山岩的分馏作用，结晶分异作用明显，亦具岛弧火山岩的特点[3]。

4. 地层划分及时代讨论

包尔汉图群是1965年1：20万区域地质调查时在达尔罕茂明安联合旗西别河中游包尔汉图建立的，划分为布龙山岩组和哈拉岩组，时代置于早、中志留世。1980年查干哈达幅1：20万区域地质调查时在哈拉组的沉凝灰岩中采到Callograptus sp.Desmograptus sp. ictyonema sp.等笔石化石，纠正其时代，归于早—中奥陶世。1997年达茂旗地区1：5万区域地质调查时将其划归早一中奥陶世。

综上所述，奥陶纪火山岩是一套钙碱性系列火山岩，具有玄武岩—安山岩—流纹岩的组合特征，为岛弧火山作用的产物，是本区奥陶纪岛弧靠近大洋一侧的部分[4]。

参考文献：

[l] 白云鄂博幅l∶25万区域地质报告[M].内蒙古地调院出版织.2003.

[2] 地矿部内蒙古一占地质矿产勘杳开发局.区域地质调查图幅说明，1：5万乌兰布拉格幅（K49EO13008).

[3] 陈建强等.论层序地层与岩石地层单位之间的关系一兼论沉积岩区1：5万区域地质调查中填制“层序一组图”的双重表示方法[J].中国区域地质，l998(17):4，440一447.

[4] 地质矿产部岩相古地理协作组.岩相占地理[J].四川科学技术出版社，1982一1989.

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