内蒙古呼伦贝尔市莫尔道嘎地区梅勒图组火山岩特征

内蒙古呼伦贝尔市莫尔道嘎地区梅勒图组火山岩特征

张晓东1王戈2马云平3

1.内蒙古自治区地质矿产勘查院呼和浩特010010

2.内蒙古自治区地质矿产勘查开发局呼和浩特

0100203.内蒙古自治区矿产实验研究所

呼和浩特

010030

摘要：内蒙古呼伦贝尔市莫尔道嘎地区早白垩世梅勒图组岩性主要为玄武岩和安山玄武岩等，为早白垩世岩浆喷溢活动的产物，该火山岩形成于伸展构造环境，物质来源于上地幔。

关键词：早白垩世梅勒图组

伸展构造环境

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大兴安岭地区广泛分布有中生代火山岩，其开成时代和构造背景备受地质学者关注：第一种观点认为大兴安岭中生代火山岩与地曼柱活动或相关的板内作用有关；第二种观点认为大兴安岭中生带火山岩开成于蒙古—鄂霍次克洋闭合后的造山带伸展作用当中，但地球物理资料、年代学与其研究结果不一致，认为该观点不能解释大兴安岭北东向分布火山岩带；第三种观点认为古太平洋板块的府冲作用是大兴安岭乃至整个中国东部中生带岩浆作用的根本原因。中国东部中生代火成岩呈NNE 方向分布，平行于大陆边缘。年代学研究表明，这些火成岩在时代上具有自东向西逐渐年轻的趋势；大兴安岭中生代火山岩可能为太平洋板块的府冲作用及后续作用过程的产物众多地质学者认为早白垩世火成岩形成于伸展构造环境。本文研究的梅勒图组对大兴安岭北段火山岩的研究将提供一定的证据。

1.岩石地层特征

研究区属大兴安岭北段，位于内蒙古自治区呼伦贝尔市莫尔道嘎一带。梅勒图组分布于额尔古纳河东的太平川南口山、大新屯西北青龙岛一带，呈北东向带状展布，出露面积约38Km 2。岩石组合为中基性熔岩夹沉积层，岩石类型有灰紫色气孔状安山岩、中长玄武岩、辉石安山岩、暗灰色杏仁状玄武岩、灰黑色致密块状安山玄武岩、

灰黑色粗玄岩、黄白色、灰白色粗—细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩、凝灰质砂岩、含砾凝灰质砂砾岩，夹褐煤层，沉积夹层中产动物、植物化石。在南口

山，梅勒图组呈条带状由兴安屯起一直向南西延伸到上格留奇附近，其不整合在万宝组（J 2w ）、巨斑中粒黑云母钾长花岗岩（Pt 3ξγ）之上；被辉绿岩侵入。在南口山出露较全，厚度大于333m 。

2.代表性剖面特征

梅勒图组（K 1ml ）在南口山岩石类型出露最全、岩石组合清晰。黑龙江省地质局大兴安岭中苏考察队1/20万古纳幅地质与矿产报告（1956）对该地梅勒图组（原划为玄武岩砂岩系和含煤岩系(K 1)）作了详细层序划分。从下到上可分为4层，

分别为：①灰紫色气孔状安山岩、安山质玄武岩，厚度大于20m ；②灰白色、黄白色粗—细粒砂、灰黑色粉砂岩、含植物碎屑粉砂质泥岩、含植物碎屑泥质页岩夹煤层；厚度约10m ；③灰色凝灰质砂岩、含砾粗砂岩，厚度约10m ；④灰黑色气孔、杏仁状粗玄岩，厚度约10m 。南口山南西上格留奇（图幅外）梅勒图组含煤岩系最下部为黑色泥质页岩，厚8公尺，

整合覆盖在气孔状玄武岩之上，向上则为黄色凝灰质砂岩、粉砂岩、淤泥岩，相互成层，单层厚度5—20m ，个别厚度0.5—0.7m,总厚300m 左右,发现薄层褐煤

有5层，

单层厚度0.5—0.7m.各层煤间距由下向上第一层到第二层为8m,第二层到第三层为3m ，第三层至第四层为74m ，第四层到第五层间距为36m ，按煤质分为烟煤。内蒙古自治区地质调查院2002年在南口山南测制剖面2P 4控制的气孔状安山玄武岩、杏仁状玄武岩岩石组合代表本幅梅勒图组下部岩石组合。下面以莫尔道嘎镇南口山下白垩统梅勒图组（K 1ml ）实测剖面（2P 4）为代表介绍梅勒图组下部层序（见图1）。

上伏地层：第四系洪冲积砂砾石梅勒图组（K 1ml ）:

厚度＞333m

5、浅紫灰色气孔状安山玄武岩····＞19m 4、暗灰色杏仁状玄武岩············52m 3、灰黑色致密块状安山玄武岩·····130m 2、

浅绿灰色杏仁状安山玄武岩······88m 1、暗灰色杏仁状安山玄武岩········44m

-------喷发不整合-------万宝组（J 2w ）：细粒岩屑砂岩与粉砂岩组合

3.生物化石及时代依据

据1∶20万古纳幅（M -51-1）地质报告及矿产报告，上格留奇附近额尔古纳河

右岸河谷上灰色气孔状玄武岩中夹有黑色

图１内蒙古自治区呼伦贝尔市额尔古纳市莫尔道嘎镇南口山梅

勒图组（Ｋ１ｍｌ）实测地层剖面（２Ｐ４）

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页岩薄层，厚度0.5—0.8公尺，其中产动植物化石，经地质部地质研究所古生物室王学胜鉴定为M esoclupea of shouchangansis sp. ef.Y.（陆相），时代为K1；同一层黑色页岩中所采的植物化石经地质部古生物研究所谢拉元鉴定为Caratiocarina sp.和Dipteracaris Etheridgi M nlukouensis Hsiek（sp.nov）,时代为J

3

—K1。本次我们在古纳南口山玄武岩夹层细砂岩中采到植物化石，经内蒙古自治区自治区地调院王惠高级工程师鉴定为Equi-setites sp.似木贼地下茎（根茎），时代为J3—K1。

4．岩石学特征

岩石发育杏仁状、气孔状构造，多显示原生流面，玄武岩之气孔常充填绿色玻璃质，杏仁体为玛瑙、方解石；发育柱状、层状节理，岩石新鲜无蚀变。

玄武岩：灰黑色，斑状结构，基质间粒结构，块状构造。斑晶由半自形—自形柱状斜长石、假象橄榄石、柱状含钛普通辉石组成，粒径0.3—2.0mm，少数呈聚斑状，斜长石、普通辉石新鲜无蚀变，含量25%—30%。基质由微晶板条状斜长石、微粒橄榄石、辉石及少量磁铁矿组成。

4.1岩石化学特征

岩石化学成分及其主要参数见表1。SiO

2

为52.24—54.71%，平均为53.48%；K

2

O+Na2O

为6.30—6.52%，平均为6.41%；K

2

O/Na2O值

小于1，与国内外同类岩石相对比，SiO

2

、

K2O+Na2O均较高。里特曼指数σ为3.39—

4.60，平均为3.99，为碱性岩。A/CNK值为

0.74—0.80，标准矿物出现透辉石Di，为硅、

铝不饱和型。

4.2稀土元素特征

稀土总量∑REE为407.9—453.7ug/g，平

均为430.8ug/g；轻重稀土比值LREE/HREE

为5.25—5.58，平均为5.42，δEu为0.62—

0.73，平均为0.67；（La/Yb）N为14.1—14.9，

平均为14.5。

稀土配分形式见图2，曲线右倾，斜率中

等，为轻稀土富集型，负铕异常不明显。配分

曲线相互平行，反映为同源岩浆产物。

4.3微量元素特征

①大离子亲石元素：Rb丰度为13.7—

116.2ug/g（平均值为66.85ug/g），均低于维氏

值（150ug/g）；Sr丰度为175.5—929.8ug/g，平

均值为554.9ug/g，高于维氏值（340ug/g）；Ba

为317—2523ug/g，平均值为964.2ug/g，高于

维氏值（650ug/g）；Rb/Sr值为0.02—0.34（平

均为0.12）；Sr/Ba为0.19—2.55（平均为

0.58）。总体为强不相容元素富集。②放射性

生热元素：U丰度为0.5—1.5ug/g（平均值为

1.11ug/g），Th为3.5—13.5ug/g（平均值为

8.73ug/g），二者均低于地壳中克拉克值

（2.5ug/g和13ug/g）。③非活动性元素：Nb变

化范围较大，在8.3—30.7ug/g，平均值为

23.6ug/g，接近维氏值（20ug/g）；Zr在117.5—

519.5ug/g（平均值为381.4ug/g），高于维氏值

（170ug/g）。

5.结论

①梅勒图组火山岩呈北东向带状展布，

与区域上中生代火山岩分布方向一致。岩石

类型有灰紫色气孔状安山岩、中长玄武岩、辉

石安山岩、暗灰色杏仁状玄武岩、灰黑色致密

块状安山玄武岩等。

②玄武岩中所夹薄层黑色页岩中含有

M esoclupea of shouchangansis sp.ef.Y.等，

因此该区梅勒图组时代为早白垩世。

③岩石组合及岩石化学特征表明该火山

岩形成于伸展构造环境，物质来源于上地幔。

代号样品号岩性

氧化物含量（wt%）

SiO2Fe2O3Al2O3TiO2CaO M gO K2O Na2O M nO P2O5

K1ml 2GS5007b中长玄武岩52.24 6.9215.64 1.75 6.55 3.31 2.92 3.600.140.98 2P4Gs3杏仁状玄武岩54.71 6.4315.44 1.8 5.7 3.31 2.88 3.420.1 1.04

代号样品号岩性

氧化物含量（wt%）相关参数

FeO H2O+Lol∑ALK NστA/CNK K/Si

K1ml 2GS5007b中长玄武岩 2.76 2.760.81100.38 6.520.811 4.601 6.880.740.07 2P4Gs3杏仁状玄武岩 2.83 2.840.63101.13 6.300.842 3.389 6.6780.80.068

代号样品号岩性

标准矿物

Di Q Or Ab An Hy Il Ap Ol

K1ml 2GS5007b中长玄武岩 6.900.0017.2630.4617.9016.16 3.32 2.32 1.85

2P4Gs3杏仁状玄武岩 2.7 4.3417.0228.9418.2819.92 3.42 2.46

表１梅勒图组火山岩岩石化学成分及其特征表

图２梅勒图组稀土元素配分曲线图