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大兴安岭火山岩带北段内蒙古上其尼克其等四幅区域地质概况浅析

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[摘要]内蒙古1:5万上其尼克其(M51E017009)、温布奇(M51E017010)、年米尼克奇河(M51E018009)、温河防火站(M51E018010)古生代大地构造位置属西伯利亚板块南东缘晚古生代陆缘增生带;中生代属大兴安岭火山岩北段。地质构造复杂多样。燕山期的岩浆活动十分强烈,侵入岩分布较广。

[关键词]大兴安岭火山岩带 内蒙古 中生界火山岩地层 中石炭世侵入岩 岩浆活动

[中图分类号] P588.19 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-30-3

0引言

内蒙古1:5万上其尼克其(M51E017009)、温布奇(M51E017010)、年米尼克奇河(M51E018009)、温河防火站(M51E018010)四福区域地质矿产调查是中国地质调查局2012年下达的国大调基础地质调查项目。测区面积1375平方千米,位于内蒙古自治区东北部,行政区划隶属呼伦贝尔市牙克石县级市管辖。自2012年起对测区进行了1∶5万区域地质矿产调查。初步建立了测区地层层序,对测区火山岩运用岩性―岩相双重填图方法填图,加强了对测区侵入岩的调查研究,简单查明区内构造变形特征。

1地层

测区内地层主要为中生界火山岩地层和新生界第四系松散沉积物,其隶属滨太平洋地层区,大兴安岭―燕山地层分区,博克图―二连浩特地层小区。本区内地层分布面积较大,约占测区总面积的80%左右。主要为一套陆相中性-酸性火山岩建造;次为第四系全新统松散沉积,少量更新统火山岩地层。地层单位一览表(表1)及测区地层划分沿革(表2)。本次工作将中生界火山岩地层由早至晚划分为满克头鄂博组、马尼吐组和白音高老组。

1.1上侏罗统满克头鄂博组

上侏罗统满克头鄂博组(J3m),主要分布于测区南部和东部,西北部地区仅少量出露。以陆相酸性火山岩、火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩为主,夹少量中酸性、中性火山岩。与上覆玛尼吐组呈整合接触,与下伏塔木兰沟组(邻区出露)不整合接触,部分地段呈角度不整合于中石炭世侵入岩之上。岩性主要为流纹质凝灰角砾岩、熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩等。本次调查采用小乌尔汉林场1:25万区调资料划分方案。

1.2上侏罗统玛尼吐组

上侏罗统玛尼吐组(J3mn),主要分布于测区北部和中部。为一套陆相中、中酸性火山岩夹少量酸性火山岩及火山碎屑沉积岩建造。主要岩石类型为灰绿、灰黑色安山质火山角砾岩、安山岩、英安岩、粗面岩、凝灰质砂岩、砂砾岩,部分地段夹少量流纹岩、流纹质含角砾晶屑凝灰岩等,含叶肢介化石。整合于满克头鄂博组(J3m)之上,被白音高老组(J3b)整合覆盖。

1.3下白垩统白音高老组

上侏罗统白音高老组(J3b),主要分布于测区北部及西南部,其他地区少量出露。出露位置多在火山机构的中心地带,其整合于玛尼吐组之上。主体为浅色酸性火山岩、灰紫、灰绿色的杂色酸性火山粗碎屑岩及火山碎屑沉积岩。岩石组合为流纹岩、流纹质集块岩、火山角砾岩、(含)角砾晶屑岩屑凝灰岩及少量凝灰质砂岩、凝灰质砂砾岩等,沉积夹层中含Nilssonia cf.pecten(蕉羽叶)、Pityophllum sp.(松型叶)等植物化石。整合于玛尼吐组(J3mn)之上,

1.4第四系

第四系上更新统

上更新统大黑沟组(Qp3d),仅分布于测区中部,面积1km2。岩性为气孔状橄榄玄武岩、气孔杏仁状橄榄玄武岩,覆于上侏罗统玛尼吐组(J3mn)中酸性火山岩之上。

第四系全新统

全新统洪冲积(Qh1pal),分布于河谷及其河床两侧和河漫滩中,不对称分布。岩性由亚砂土、亚粘土、黄土状土、碎石、砂、砾石、泥炭层等组成。成分复杂,磨圆、分选不均,厚度不等。其构成高、低河漫滩、一级阶地、二级阶地、台地等地貌。,

全新统沼泽堆积(Qhfl),主要分布于较宽缓的沟谷中。由粉砂、腐泥、腐植质、泥炭层等组成。

全新统冲积(Qhal)见于区内河流域及支流河谷。根据地貌进一步划分为:

高河漫滩冲积层(Qh2al),岩性为亚砂土、粉砂土、砂砾石。

河床及低河滩冲积层(Qh3al),下部岩性为冲积砂砾石层,上部为含砾亚砂土层。

2侵入岩

测区侵入岩不甚发育,主要出露于测区中部和东西部,出露面积约130km2,约占测区面积的10%。可分为中石炭世和晚侏罗世侵入岩两个构造岩浆侵入期。其中中石炭世侵入岩分布范围较广,岩石类型较多,根据各侵入体的接触关系,可以分为五个侵入世代,其岩石类型由早到晚分别为:中细粒二长闪长岩、中细粒黑云母二长花岗岩、细粒二长花岗岩、中粒正长花岗岩、似斑状中粒正长花岗岩。晚侏罗世构造岩浆活动相对较弱,岩石类型较单一,主要为细粒正长花岗岩(详见表3)。

2.1中石炭世侵入岩

本区中石炭世侵入岩相对较发育,分布范围广,岩石类型较多。按岩浆活动的先后顺序可进一步划分出5个侵入序次,岩石类型分别为:中细粒二长闪长岩、中细粒黑云母二长花岗岩、细粒二长花岗岩、中粒正长花岗岩、似斑状中粒正长花岗岩。

(1)中细粒二长闪长岩(ηδ C21)

分布于测区西部的年米尼克奇河以西,岩石类型为中细粒二长闪长岩。早白垩世的白音高老组不整合于该岩体之上,被晚期岩体侵入,平面上大致呈北西向带状展布。岩石为中细粒花岗结构,块状构造,主要成分:斜长石75%±、钾长石20%±,石英5%±。矿物粒度多在1-3mm之间。

(2)中细粒黑云母二长花岗岩(ηγ C22)

分布于测区东南部的依斯其河以西,岩石类型为中细粒黑云母二长花岗岩。早白垩世的白音高老组不整合于该岩体之上。平面上大致呈北西向带状展布。岩性为灰色中细粒黑云母二长花岗岩,岩石为中细粒花岗结构,块状构造,矿物粒度多在1-3mm之间。主要成分:斜长石30%±、钾长石25%±,石英30%±、黑云母15%±。

(3)细粒二长花岗岩(ηγ C23)

主要分布于测区东部的温布其河东侧、毕拉河北部。晚侏罗世的玛尼吐组不整合于其上。平面上大致呈北东向展布。岩性为灰色细粒二长花岗岩,岩石为细粒花岗结构,块状构造,矿物粒度多在1-2mm之间。主要成分:斜长石40%±、钾长石35%±,石英25%±。

(4)细粒正长花岗岩(ξγ C24)

主要分布于测区东部的温河与毕拉河交汇处的北部,晚侏罗世的满克头鄂博组和玛尼吐组不整合于其上。平面上大致呈近东西向展布。岩性为灰色细粒正长花岗岩,岩石为细粒花岗结构,块状构造,矿物粒度多在1-2mm之间。主要成分:斜长石15%±、钾长石55%±,石英30%±。

(5)似斑状中粒正长花岗岩(ξγC25)

主要分布于测区西部年米尼克其河北部、幅内出露不全,向西延出幅外,大致呈近等轴状展布,岩性为似斑状中粒正长花岗,似斑状花岗结构,块状构造,斑晶成分为钾长石、大小在1-3cm,约占10%±。基质为中粒花岗结构,矿物粒度多在2-4mm之间。主要成分:斜长石15%±、钾长石50%±,石英25%±。

2.2晚侏罗世侵入岩

分布于测区东部的西卧奇河两侧,侵入晚侏罗世满克头鄂博组,平面呈近等轴状展布。主要岩石类型为灰白色细粒正长花岗岩,岩石呈中粒花岗结构,块状构造。矿物粒度在1-3mm之间,主要成分:斜长石75%、钾长石20%,石英5%。岩体边缘包体发育,包体岩性为流纹质的火山角砾凝灰岩为主,次为流纹岩、安山岩,包体无定向性,大小不等,一般在30-50cm,最大者大于100cm。

2.3脉岩

区内脉岩出露较少,岩石类型主要有:流纹斑岩、花岗斑岩、细粒花岗岩、闪长玢岩等,其侵位受区域北东向或北西向断裂构造控制。

3火山岩

测区火山活动主要发生在晚侏罗世,火山岩主要分布于上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组及白音高老组中;新生界上更新统大黑沟组中仅有少量出露。与下伏中石炭世侵入岩呈不整合接触。并被晚三叠世侵入岩所侵。其主要岩石类型为基性-酸性火山碎屑岩及熔岩。

3.1岩石类型及特征

3.1.1熔岩类

流纹岩:灰粉色、灰白色,斑状结构或隐晶质结构,基质显微粒状结构-隐晶质结构,块状构造。斑晶由石英、斜长石组成。石英为圆粒状,粒径为0.5~1mm;斜长石以更长石为主0.1~1mm,半自形板状,发育聚片双晶,斑晶含量约占(10%±)。基质多为隐晶质。

安山岩:岩石为深灰色,少斑结构,基质为交织结构。斑晶为斜长石、角闪石,斑晶大小多为1-2mm,含量10-15%。基质矿物成分主要为由微晶斜长石组成。

3.1.2火山碎屑岩类

安山质火山角砾岩:岩石为深灰色,火山角砾状结构,块状构造。角砾形态多呈棱角状,大小一般为0.3-1.2cm,成分主要为安山岩,角砾含量约为50-60%。填隙物为火山凝灰,胶结物为火山尘,多已硅化。

安山质角砾凝灰岩:为深灰色、灰黑色,角砾凝灰结构,块状构造。角砾为棱角状,砾径一般为2-5mm,成分主要为安山岩。角砾含量一般为5-25%。凝灰成分主要由岩屑及少量长石、云母晶屑组成。岩屑成分同角砾一致。胶结物为火山尘,多已硅化。

安山质晶屑岩屑凝灰岩:岩石为深灰色,凝灰结构,块状构造。凝灰主要由岩屑、晶屑组成。岩屑成分为安山岩、板岩、角岩,大小多为0.2-2mm,含量为55-60%;晶屑成分为长石及少量黑云母,大小一般为0.2-1mm,含量20-30%。胶结物为火山尘。

流纹质集块角砾岩:为灰色-深灰色,集块角砾结构,块状构造。集块及角砾成分多为流纹岩、英安岩,多呈次棱角状,集块大小一般为5-10cm,含量为10-15%。火山角砾多呈棱角状,大小一般为5-35mm,含量为55-60%。填隙物为凝灰质及火山尘。

流纹质角砾凝灰岩:为灰色-深灰色,角砾凝灰结构,块状构造。角砾成分为流纹岩、英安岩,棱角状,大小一般为3-8mm,含量为5-10%。凝灰成分主要为岩屑、晶屑。岩屑成分与角砾基本一致,晶屑成分主要为棱角状石英、长石及少量黑云母。胶结物为火山尘。

流纹质晶屑岩屑凝灰岩:呈灰黄色,晶屑岩屑凝灰结构,块状构造。岩屑(30%),粒径0.1~2mm,个别达3.5mm,棱角状及次棱角状,以流纹岩、流纹质凝灰岩为主,次为英安岩、安山岩。晶屑(15%±),粒径0.05~1.6mm,以钾长石为主,次为酸性斜长石,少量黑云母等。填隙物(55%±)由重结晶的霏细状长英矿物,显微鳞片状绢云母、黑云母等组成。

3.1.3次火山岩类

该类岩石分布多分布在火山机构的中心,构成次火山岩相。岩石类型主要有流纹斑岩、英安玢岩。

流纹斑岩:为灰白色,斑状结构,块状构造。斑晶为石英、钾长石;石英为圆粒状,粒径一般为1-3mm,含量7-10%;钾长石为粉红色,半自形长板状,具卡式双晶,大小为1-2.5mm,含量5-8%。基质为微粒状结构,矿物成分由石英和长石组成。

英安玢岩:为肉红色,斑状结构,块状构造。斑晶成分为斜长石和少量石英,其中斜长石,呈灰白色,半自形-自形长板状,大小一般为1-3mm,随机分布,含量为15-20%。基质为隐晶质。

3.2火山岩岩相划分

本区晚侏罗世火山喷发旋回是由多个喷发韵律构成。每个喷发韵律以爆发空落相开始,以喷溢相结束。依据火山喷发类型、火山物质搬运方式、定位环境与状态划分为:爆发相、喷发相、潜火山岩相、火山喷发--沉积相。

(1)爆发相(E)

由火山碎屑岩组成,主要岩石类型为流纹质火山角砾岩、流纹质火山角砾凝灰岩、流纹质含角砾凝灰岩、安山质火山集块角砾岩、安山质火山角砾凝灰岩等。

(2)喷发相(EFF)

由中性、酸性熔岩或角砾熔岩组成。主要岩石类型有斑状安山岩、斑状石英安山岩、流纹岩、含角砾流纹岩、气孔杏仁状安山岩等。

(3)次火山岩相(SIF)

由中性、酸性次火山岩组成。主要岩石类型有英安玢岩、流纹斑岩等。

(4)火山碎屑流相(PRF)

由中性、酸性熔结火山碎屑岩组成。主要岩石类型有熔结火山角砾凝灰岩等。

(5)火山喷发--沉积相(ESF)

由火山喷发物经沉积作用形成的火山沉积岩组成,主要岩石类型有凝灰质砂岩、凝灰质细砂岩、凝灰质粉砂岩、沉角砾凝灰岩等。

4地质构造

区内主要为中生界火山岩地层,其大地构造位置属大兴安岭中生代火山岩区。本区的地质构造经历了从太古宙至新生代复杂的地壳演化历史,在中生代晚期区内大量的岩浆热事件及强烈的火山活动,使区内华力西期以前的构造形迹多已遭受破坏且残存无几,目前仅可见印支-燕山期、喜山期两个时期的构造形迹。

4.1印支―燕山期

本区的主要构造发育在印支―燕山期,其构造形迹以脆性断裂为主。基本可分为三期变形:第一期以北东向断裂为主。第二期以北西向断裂为主,第三期以火山机构附近的放射状断裂为主。

4.2喜山期

第四纪以来,区内地壳以差异升降运动为主,表现在各级水系两岸形成多级阶地,地壳抬升不均一,测区北东部抬升幅度相对较大,具河床迁移、河流侧蚀等现象。

Abstract:nner Mongolia 1:5 million on the nick of the (M51E017009), temperature (M51E017010), Butch years minick Qi River (M51E018009), Wen River Fire Station (M51E018010) Paleozoic tectonic position southeast margin of Siberia plate in Late Paleozoic epicontinental accretion zone; Mesozoic Greater Khingan Range volcano rock belt. The geological structure is complicated. Very strong Yanshan period magmatic activity, intrusive rocks are widely distributed.

Key Words:Greater Khingan Range volcano rock belt ; Nei Monggol ; Mesozoic volcano rock strata ; In the Carboniferous intrusive rocks ; Magmatic activity.