松辽盆地外围西部中生代火山岩地质问题

松辽盆地外围西部中生代火山岩地质问题

松辽盆地周边的盆地群位于大兴安岭山脉，火山岩非常发育。第四系植被面积大，地层暴露不足，严重影响了该地区土地秩序的建立和各盆地地层单元的划分和比较。尽管几十年来,不同单位的大量研究人员对区内中生代地层进行了研究[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18],基本建立了区内中生代地层序列,并初步确定了地层划分对比方案,但由于区内火山岩岩性和岩相变化大,生物化石相对贫乏,同位素测年方法和结论不一,加之跨省区研究单位和人员较多,各自在地层划分对比中依据的标准和掌握的尺度不同,导致本区中生代地层划分与对比出现诸多分歧(表1)。近年来,在该区开展油气基础地质调查工作,为了进一步明确潜在烃源岩层位,亟待解决各盆地之间的地层划分对比问题。针对上述问题,本文以前人“岩石地层清理”为基础,结合野外油气地质综合调查,开展了松辽盆地外围中、新生代重点盆地,包括龙江、突泉、扎鲁特、林西和乌兰盖盆地的岩石地层、生物地层、年代地层的调查研究工作,采用多学科综合研究的方法,以生物地层学和岩石地层学为主,紧密结合火山喷发旋回、构造运动、重要沉积事件及同位素测年结果,对重点盆地的中生代地层进行了划分对比,建立了油气潜力远景区重点盆地的区域性地层柱和地层格架,提出松辽盆地外围西部盆地群中生界下侏罗统、下白垩统不同层位的潜在烃源岩层系,为研究松辽盆地外围西部盆地群的构造沉积演化规律,查明区域烃源岩层时空分布,开展油气地质工作提供基础地质资料。1地壳形成盆地—重点地层的重新划分与厘定松辽盆地外围西部盆地群处于古亚洲构造域东南缘与滨太平洋构造域的过渡带,受断裂-岩浆构造带控制,自北向南发育一系列侏罗纪—白垩纪火山-沉积型盆地。油气基础地质调查新圈定的5个盆地是本次调查研究的重点盆地,其中,龙江盆地、突泉盆地、扎鲁特盆地和林西盆地分布于大兴安岭东坡裂陷带,受大兴安岭中央断裂带和嫩江-八里罕断裂带所控制,乌兰盖盆地分布于大兴安岭中央隆起带西侧(图1)。1.1第四系覆盖地层龙江盆地位于龙江县附近,北部、西部和南部以晚古生代地层为基底;东部被第四系覆盖。在地层分区中属于内蒙古岩石地层编写组所划分的乌兰浩特-赤峰地层小区的北延部分。在龙江盆地,通过对中侏罗统万宝组的重新修订、下白垩统龙江组与甘河组含义的重新厘定,建立健全了本区中生代地层层序(图2)。1.1.1万-东—万宝组的重新修订龙江盆地的万宝组,在黑龙江区调队(1)1∶20万扎赉特旗幅中该组被归入大磨拐组;内蒙古和黑龙江省区调队在大兴安岭中、北部地区开展1∶20万区调工作中均曾使用过太平川组和南平组(表1)。本文认为,这套地层角度不整合于二叠系哲斯组之上,又被上侏罗统龙江组所覆盖,它们的层位与大磨拐河组不同,所以根据这套地层的岩性组合特征、地层的叠置关系、地质体的分布特征,将其修订为万宝组,以山泉镇共平村剖面为万宝组的代表剖面。在龙江盆地,万宝组出露于盆地西缘。岩性主要为碎屑岩、火山碎屑岩夹煤线,产植物化石:CladophlebisdelicatulaYabeetOishi,Coniopterisbarejensis(Zal.)Seward,ConiopterisonychioidesVassil,Pityophyllumsp.,CzekanowskiaregidaHeer,Carpolithussp.,Equisetitessp.,PhotoxylonduolieshexianeDong。1.1.2重选龙江县东南角的层位龙江组的划分及其含义经历过多次的变动。黑龙江省区调队(1)在1∶20万的扎赉特旗幅中建立了“中兴安岭火山岩组”和“上兴安岭火山岩组”。黑龙江省地层表编写组采取将上述2组合并为龙江组,即将以中性、中酸性火山岩为主夹沉积碎屑岩层、含热河生物群化石的地层称为龙江组(表1)。黑龙江省区域地质志编写组把龙江组的含义修订为仅相当于原来的“中兴安岭火山岩组”,且将其上的“上兴安岭火山岩组”改建为光华组。黑龙江省地矿局在《黑龙江省岩石地层》一书中沿用了《黑龙江省地质志》的划分方案,并指定龙江县山泉镇光华大队剖面(P19剖面)的下部加上邵家窝棚剖面(P16剖面)的上部作为龙江组的正层型。而将光华大队剖面(P19剖面)的上部指定为光华组的正层型⑿。笔者对龙江盆地的龙江组剖面进行了野外观测,采集了岩石、古生物、岩石地球化学和同位素等样品。通过研究,重新厘定了龙江组的含义,认为邵家窝棚剖面下部是平行不整合在万宝组之上,邵家窝棚剖面(P16剖面)本身的1~9层,加上山泉公社光华大队剖面(P19剖面)的1~6层,依据岩石组合、上下层位接触关系和同位素年龄,认为其应为龙江组的下部层位,即龙江组下段,岩性主要为灰紫色、灰绿色蚀变安山岩。龙江组上段为山泉公社光华大队剖面(P19剖面)的第7层(即灰绿色凝灰质细砾岩)作为龙江组上段的底界,向上接“光华组”的层型剖面(7~21层),将“光华组”并入龙江组上段之中,即龙江组上段,岩性以灰白色凝灰岩为主。新义的龙江组定义为:分布于大兴安岭地区,不整合在白音高老组或更老的地层之上,被甘河组不整合覆盖,其岩性为中性、中酸性、酸性火山岩与沉积碎屑岩组合,含Eosestheria-Lycoptera-Ephemeropsistrisetalis热河生物群中期生物化石组合。值得提出的是,龙江组上、下段岩性组合有差异,下段以火山熔岩为主,且岩石多见绿帘石化,安山岩同位素年龄为125Ma;上段岩性以火山碎屑岩为主,顶部流纹岩同位素年龄为119Ma,时代均为早白垩世,上、下段相差6Ma。本划分方案与黑龙江省地层表编写组的划分方案一致,只是进一步将龙江组划分为上、下段,上、下段是否可以进一步划分为组级单位,有待今后在区域上进行深入研究。1.1.3选择面的甘河组九峰山组和甘河组分别建组并公开使用已30余年,但从黑龙江省地层表的九峰山组和甘河组命名剖面上看,九峰山组下段以灰黑、灰绿色玄武岩为主,夹不少于6层的火山碎屑岩和3号煤层,未见底,厚度大于360m;上段为泥岩与砂岩、粉砂岩互层夹2层煤、夹多层凝灰岩和2层玄武岩,含较多植物、孢粉化石,厚度大于250m。甘河东67-215号孔剖面的甘河组中下部为玄武岩夹4层火山碎屑岩,厚度近278m;上部为火山碎屑岩夹玄武岩,厚125m,其上被嫩江组呈角度不整合覆盖。从上述2个选层型剖面可以看出,九峰山组和甘河组均以玄武岩主体,岩浆来源于同一岩浆房,构成较完整的火山喷发亚旋回,火山活动具有多期次、多间歇性的特点。间歇时间较长时,泥炭沼泽环境为成煤蕴藏了物质基础。鉴于九峰山组和甘河组中—基性尤其是基性火山岩均较发育,九峰山组的厚度变化较大,在区域上有时厚度不到10m,而中—基性火山岩中的1个沉积夹层甚至尖灭,据此建议将这2个组合并为甘河组,并进一步分成3段,即1段为原九峰山组下段,以中基性火山岩为主;2段以原九峰山组上段含煤层或不含煤层的沉积层为主。3段以原甘河组中基性和基性火山岩为主。这既便于地质填图,又利于找矿的需要。当这3段分不开时,则统称为甘河组。新义甘河组的含义:以玄武岩或安山岩等中—基性熔岩为主,岩石颜色多样,气孔、杏仁构造较发育,可见玉髓、玛瑙,1段和2段时有薄煤层或煤线。甘河组底部常以巨厚的玄武岩或中—基性火山岩呈喷发不整合或平行不整合覆盖在龙江组之上,亦呈角度不整合盖在更老地层之上。1.2陆内裂陷盆地突泉盆地地处大兴安岭中段东麓,位于大兴安岭隆起带与松辽沉降带之间,呈NNE向展布,为典型的陆内裂陷盆地。盆地内的侏罗系以陆相火山-沉积岩系发育为特征,早、中侏罗世含煤地层发育,晚侏罗世火山岩、火山碎屑岩发育,在盆地内沉积了巨厚的中生代火山-沉积地层。在突泉盆地,通过解体原1:20万划分的付家洼子组,建立、健全了本区中生代地层层序(图3)。1.2.1侏罗世火山喷发旋回的岩序特征付家洼子组命名后经历过多次变更。本次工作调查表明,在1:20万突泉幅⒀的付家洼子组,实际上自下而上包括了凝灰质砂砾岩、晶屑凝灰岩段;酸性熔岩及其火山碎屑岩段和粗面安山岩、安山岩段3个部分。根据晚侏罗世大兴安岭火山喷发旋回的特点,由早至晚其喷发岩序主体表现为酸性→中性→酸性喷发,本文采用许坤等的划分方案,将狭义付家洼子组之上、白音高老组(即宝石组或桂林组)之下的酸性熔岩及其火山碎屑岩、粗面安山岩、安山岩分别与满克头鄂博组、玛尼吐组进行对比,认为其时代为晚侏罗世。恢复了现定义的付家洼子组的含义。满克头鄂博组在突泉盆地岩性为偏碱性流纹岩、偏碱性流纹质熔结角砾岩、凝灰质角砾岩、中酸性熔结凝灰岩夹含角砾中酸性岩屑晶屑凝灰岩,厚358~488m。玛尼吐组在突泉盆地岩性为中性和中性偏碱性火山熔岩,岩性包括粗面安山岩、火山碎屑岩夹沉积岩和少量酸性火山岩的地层。厚度700~850m。1.3玛尼吐组岩的归属本区的中生代地层仅出露侏罗系和下白垩统。以往在扎鲁特旗陶海营子一带曾有三叠系陶海营子组的记载⒁,但经过查实,认为应当属于二叠系。盆地内的侏罗系、白垩系为1套陆相火山-沉积建造,中、下侏罗统包含少量含煤陆源碎屑岩沉积。在扎鲁特盆地,将原划归为古生界大石寨组的一部分火山岩地层根据同位素年龄测试结果进行了重新归并;重新划分了扎鲁特盆地的火山岩地层,将原1∶20万扎鲁特幅“下兴安岭组”上段的中部和上部层位划归为“玛尼吐组”;将原1∶20万哈德营子幅的“呼日格组、付家洼子组下部”的一部分地层划归“玛尼吐组”。将原1:20万科右中旗幅区调所划的下白垩统下段中性熔岩及其火山碎屑岩、部分上侏罗统中酸性火山碎屑岩(J3),以及部分燕山晚期岩体中的安山岩安山质火山碎屑岩,依据岩石组合和接触关系,划归为侏罗系上统玛尼吐组(表1)。上述研究建立、健全了本区中生代地层层序(图4)。1.3.1扎鲁特盆地麻黄盆地大石寨组原始定义为1套浅海相喷发的中、酸性熔岩及凝灰岩,夹有不稳定的泥质、砂质沉积岩组合。上部以中性熔岩、凝灰岩为主,夹泥板岩、凝灰质砂岩等;下部以中酸性熔岩、凝灰岩为主。大石寨组创立以后,因分布地域较广,岩性变化又大,不同单位、不同时期的地质工作者将这套岩石组合分别称为西里庙组、斑布加拉嘎组、高家窝棚组、包特格组三段、青凤山组火山岩和达里诺尔组火山岩等。扎鲁特盆地大石寨组(P2d)总体为1套中性火山岩夹碎屑岩建造,以灰色、灰绿色蚀变安山岩、安山质角砾岩屑晶屑凝灰岩为主体。大石寨组火山沉积岩层在区内延伸极不稳定,不同岩性及岩相在横向上变化较大。在盆地东南部查布嘎吐幅徳勒特达坂一带,出露的1套安山岩在原1∶20扎鲁特旗幅中被划分为青凤山组火山岩(即大石寨组),经安山岩全岩激光Ar-Ar测年,获得的同位素年龄为154Ma,为中侏罗世。本文根据岩石组合、产出层位及与周围地质体的接触关系、同位素年龄,将其修订为中侏罗统塔木兰沟组。在盆地的东部扎鲁特旗斯久尔一带,出露1套安山岩地质体,其在1∶20万扎鲁特旗幅被划归为青凤山组火山岩(即大石寨组),安山岩全岩激光ArAr测年结果表明,同位素年龄为120.7Ma,根据这套地层的产出层位、岩性组合、同位素年龄,将其修订为上侏罗玛尼吐组。1.4下三叠统幸福之路组tx林西盆地属于松辽盆地的外围盆地(图1)。盆地内的侏罗系、白垩系为1套陆相火山-沉积建造。区域地层方面的工作主要有辽宁区调二队⒂完成的1∶20万区域地质调查及内蒙古自治区第十地质矿产勘探开发院⒃完成的林西县幅(K50C001003)1∶25万区域地质调查。前人的工作基本建立了林西盆地的地层层序,将中生代地层由老至新划分为下三叠统幸福之路组(T1x),中侏罗统新民组(J2x),上侏罗统土城子组(J3t)、满克头鄂博组(J3mk)、玛尼吐组(J3mn)、白音高老组(J3b)。值得指出的是,朱儒峰等根据巴林右旗幸福之路苏木哈拉东山剖面(ⅢP4)和查干布拉格剖面(ⅢP5),2条剖面综合而成创建下三叠统幸福之路组(T1x)。内蒙古区测二队在1∶5万区域地质调查中将巴林右旗幸福之路苏木哈拉东山剖面(ⅢP4)和查干布拉格剖面(ⅢP5),均划为上二叠统林西组。朱儒峰等研究后将下部厚度大于924m的含海相瓣鳃类化石的深灰色板岩及砂砾岩组合仍定为林西组;将中部的紫色和上部灰绿色碎屑岩组合分出,归下三叠统,新建幸福之路组。幸福之路组因其与老龙头组同物异名,老龙头组命名在先,故统一改称为老龙头组。至于前人划分的上侏罗统土城子组(J3t),本文认为应划为上侏罗统付家洼子组(J3f),在后文地层划分对比中进行了论述。1.5内蒙古区调构造岩石地层单位乌兰盖盆地是广义二连盆地群的一部分。广义二连盆地群以北东向的苏尼特隆起为轴,北缘自东向西有马尼特盆地、乌兰察布盆地和川井盆地,南缘有乌尼特盆地和腾格尔盆地;其中乌尼特盆地位于东北角,笔者称之为乌兰盖盆地。盆地内侏罗系下统红旗组(J1h)曾被称为阿拉坦合力组。侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk)、玛尼吐组(J3mn)、白音高老组(J3b)这套酸—中—酸性火山岩地层,曾被分别称为查干诺尔组、道特诺尔组(表1)。《全国地层多重划分对比研究内蒙古自治区岩石地层》认为,上述各岩石地层单位无论是岩性特征,还是相对层位完全可进行对比。本着造山带内岩石地层单位易粗不易细的原则,统一使用满克头鄂博组、玛尼吐组和白音高老组,而停用上述地层单位名称。盆地内的下白垩统含煤岩系,内蒙古区调一队根据巴彦花煤田剖面建立巴彦花组(表1)。在《华北地区区域地层表内蒙古自治区分册》称巴彦花群,华北油田第一勘探公司地质队进一步将二连盆地的巴彦花群由下而上划分为阿尔善组、赛汗塔拉组和哈达图组。“内蒙古岩石地层”将二连地区的巴彦花组归入海拉尔地区的“大磨拐河组”和“伊敏组”。笔者曾对乌兰盖盆地含煤岩系的孢粉组合进行了研究,结果表明与区域上与大磨拐河组层位相当,并可以与赛汗塔拉组2、3段孢粉组合对比。通过上述研究,建立健全了该盆地的地层层序(图5)。2重点地层的划分采用多学科综合研究的方法,以岩石地层学、生物地层学为主,结合火山喷发旋回事件、构造运动事件及同位素测年结果,划分对比重点盆地发育的中生代地层,建立对比格架(表2,图6),对重点地层的划分、对比进行了论述。2.1下侏罗统红旗群及其相当层2.1.1植物群的组成岩性标志:岩性下部灰白色砾岩夹薄层砂岩;上部由砂岩、粉砂岩、泥岩及数层煤层组成。产植物化石。厚度100~800m。生物化石标志:含Coniopteris-Phoenicopsis植物群的早期组合。孢粉化石有:Osmundacidites,Asseretospora,Densoisporites,D.perinatus,Posphosphaera;动物化石有双壳类Ferganoconchatamiensis(Ragozin)。顶、底界线:不整合在古生代变质火山岩、砂板岩之上。其上被中侏罗统万宝组底部砾岩不整合覆盖。2.1.2票组对比分析区内出露的红旗组及其相当层位为互不连续、孤立的湖沼盆地,其岩性、厚度和含煤情况各有所异,在不同的盆地分别被称为葛家屯组、塔他营子组(表1)。在含煤岩性组合、生物化石特征方面可以与辽西地区北票组对比(图6)。分布在扎鲁特旗塔他营子、巨里黑、西沙拉和巴林左旗塔少大坝至平顶山一带的红旗组(原称塔他营子组),下部为砂砾岩、砂岩,上部为灰、灰黑色沙岩、粉砂岩夹煤线,厚逾100m,与万红盆地红旗组的层位相当,只是前者地层厚度小、煤层很薄。分布科尔沁右翼中旗葛家屯一带的红旗组(原称葛家屯组)(表1),为砾岩、含砾砂岩、泥岩及煤线,厚度大于730.5m。在突泉县忙牛海煤矿的红旗组中含煤多层,煤质发亮,含焦油。分布在洮南县万红盆地的红旗组,岩性以灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩、砂岩夹多层煤为主,底部为灰白色砾岩夹灰、灰黑色砂岩,含植物、孢粉及双壳类化石,厚540m左右。2.2中侏罗统新民群及其相当水平2.2.1双壳类优势种岩石组合标志:岩性下部砾岩夹砂岩,局部夹凝灰岩;上部灰黑色和黑色细砂岩、粉砂岩、泥岩夹凝灰质砂岩及煤层1~4层,厚度大于700m。生物化石标志:产Coniopteris-Phoenicopsis植物群中期组合,Cyathidites-Asseretospora-Cycadopites孢粉组合,FerganoconchahaifanggouensisFananoconchalingyuanensis双壳类化石组合。顶、底界线:在大部分地区该组底界不清,仅在局部地区见不整合于二叠系之上;其上多被上侏罗统火山岩喷发整合或平行不整合覆盖。2.2.2含煤地层的性质新民组原始定义是指一套含煤地层,可分为下、中、上3个岩性段。下段为灰褐色酸性火山碎屑岩夹沉积岩含3层煤;中段为灰黑色细沉积岩夹煤层:上段为灰紫、灰绿、灰白色酸性凝灰岩夹凝灰质砂岩及煤线,含动、植物化石。在阿鲁克尔沁旗新民煤矿至温都花煤矿一带最发育。目前对该组的层位仍有2种看法:(1)《中国北方侏罗系》认为,新民组是在万宝组之上;(2)《内蒙古岩石地层》认为,新民组实际上属于万宝组的相变,两者是同时异相的产物。因为两者既无连续的地层剖面,又没有在地表露头上追踪到它们之间的横向过渡关系。所以这个问题尚有待进一步工作。但是,笔者推测,新民组属于含煤岩系,应属于中侏罗世早期沉积,到了中侏罗世晚期已经没有含煤地层出现。所以笔者认为,新民组为万宝组的相变是可能的。万宝组在大兴安岭南、北部地区及东、西坡均有分布,如扎鲁特旗联合村、黄花山、西沙拉,突泉县黑山顶,龙江县山泉镇山泉林场及山泉镇共平八队P15剖面(即1972年被称为大磨拐河含煤组),布特哈旗惠凤川(原称太平川组、南平组)等地,岩性多为灰、灰黑、灰白色砾岩、砂砾岩、砂岩和粉砂岩,局部地区夹凝灰岩,与下伏古生界或前古生界不整合接触,其上多被中、上侏罗系火山岩覆盖。侏罗纪的不同时期,各沉积盆地的特征、范围、沉积类型并不一致。早侏罗世—中侏罗世早期,基本属于温暖潮湿的气候。沉积类型以河流、湖泊相的含煤建造为主,如在突泉盆地万红煤田、扎鲁特旗的塔他营子、西沙拉地区沉积的红旗组和万宝组。但由此向南,到了阿鲁科尔沁旗一带,红旗组已经尖灭,仅有在层位上相当于万宝组的新民组存在。新民组是一套以酸性火山岩为主的含煤沉积。该组在林西-巴林左盆地分布局限,组要分布在巴林左旗的兴隆山屯、罕庙、布林宝路格爱里、半拉石槽,林西县幅的黄岗梁林场等地。岩性主要为紫灰色凝灰质砾岩夹少量凝灰质砂岩、晶屑玻屑凝灰岩、层状凝灰岩,局部地段夹含煤层的泥质页岩、粉砂质页岩。底部偶见凝灰质砂砾岩。大兴安岭中、南部地区的新民组、万宝组二者层位相当,从岩石组合、生物化石组合特征及其与下伏、上覆地层的接触关系来看,可以与辽西地区的海房沟组对比。2.3侏罗塔木兰沟群及其相当层2.3.1同位素年龄地质偏新岩石组合标志:中基性熔岩及其火山碎屑岩夹沉积岩层。火山喷发旋回及同位素年龄:多数同位素年龄范围为145~158Ma,时代归入中侏罗世。塔木兰沟组同位素年龄总体偏新,原因可能有3个:(1)大兴安岭北部塔木兰沟组火山岩普遍遭受轻度蚀变;(2)过去常用的K-Ar法测年误差偏大;(3)年龄值新于140Ma的样品可能是后期火山岩拟或受后期热事件影响所致。顶、底界线:底部通常以中基性火山岩平行不整合或喷发不整合盖在万宝组沉积碎屑岩层或古生界之上,其上被满克头鄂博组酸性火山岩呈角度不整合覆盖。2.3.2巨宝组层位与塔兰沟组塔木兰沟火山喷发旋回(相当于塔木兰沟组),在大兴安岭中脊和西坡中北部地区,早期主要为基性岩浆活动,中晚期演变成中基性、中性岩浆活动,虽具火山喷发间歇性,但间歇时间相对较短,而东坡中北部地区,早期主要为中性岩浆活动,中晚期为中性和中酸性火山活动,火山喷发亦具较短的间歇性;在大兴安岭中南部地区,相当于该旋回的火山喷发(新民组、巨宝组)则以中、酸性火山活动为主。巨宝组层型剖面为吉林省洮南县万宝镇西铁庄剖面。巨宝组现定义为整合于万宝组之上、付家洼子组之下的1套酸性火山碎屑岩,主要分布在洮安万红盆地的铁庄、新发、德富屯和团结煤矿一带。本文认为塔木兰沟组与巨宝组的层位可能相当,但目前没有接触关系的直接证据。鉴于当前不同单位人员在不同地区分别采用塔木兰沟组、巨宝组这3个组名已成习惯,本文未强行统一。不过,塔木兰沟组和巨宝组存在着进一步统一和缩减地层名称的可能。大兴安岭地区的塔木兰沟组可以与辽西地区的髫髻山组对比。2.4上侏罗统宝家子群及其相当层2.4.1顶、底界线岩性标志:紫色、紫灰色砾岩、凝灰质砾岩、砂砾岩、砂岩夹灰绿色、暗灰色凝灰质砂岩、粉砂岩和页岩,厚度200~700m。顶、底界线:底界以凝灰质砾岩与巨宝组凝灰岩分界,与下伏巨宝组呈平行不整合接触。上部被满克头鄂博组凝灰质熔岩或凝灰质砂岩所覆盖,呈整合接触。2.4.2付家洼子组与冀北-辽西地区内蒙古区测二队将辽西地区土城子组一名引入内蒙古1∶20万喀喇沁幅,用以代表喀喇沁旗娄子店乡朝阳沟一带紫色砾岩、砂岩夹粉砂岩厚度超过1500m的地层。内蒙古地矿局将大兴安岭一些地区原划为满克头鄂博组下部、新民组、万宝组或塔木兰沟组上部层位的1套以紫红色为主体的陆相碎屑岩划归土城子组。在本次研究中,笔者认为,《内蒙古自治区岩石地层》将内蒙古境内与冀北-辽西的土城子组层位相当的沉积全部归于土城子组,值得商榷。在与吉林洮南相毗邻的一些地区,有一部分与辽西土城子组层位相当,但是岩性特征明显不同。比如,在冀北-辽西区,土城子组基本上以正常的沉积为主,仅在上部含有少数细粒的凝灰岩层,有些地区是以旱谷和风成沙丘出现;而在内蒙古与吉林洮南毗邻的地区,它们是以紫红色的酸性火山岩、火山碎屑岩夹有正常沉积岩层为主的,对这部分沉积还应当保留付家洼子组的组名,以示两者之间的区别。付家洼子组以其紫色的火山碎屑岩及火山沉积碎屑岩为特征,岩性为一套紫色为主夹绿灰、褐黄色砾岩、砂砾岩、砂岩和粉砂岩沉积组合,与其下伏、上覆以火山岩为主的地层容易识别。主要分布在万宝盆地德富屯、付家洼子和团结煤矿一带,厚度变化大。目前,付家洼子组未见有生物化石的报道。《内蒙古自治区岩石地层》揭示,付家洼子组在内蒙地区广泛分布在喀喇沁旗娄子店乡朝阳沟北山、克什克腾旗胡萝卜淖、新庙乡庙台里东山、黄岗梁至毛胡沁一带、林西县五十家子、霍林河西北、扎赉特旗大神山、牙克石市绰尔镇塔木兰沟。其在大兴安岭-燕山地层分区内作为1个区域性的标志层是具有重要意义的,其以紫色陆源碎屑岩组合为特征,易于区别其下的中基性火山熔岩和其上的酸性火山岩夹沉积岩组合。根据岩石组合特征及上、下层位关系,可将大兴安岭地区付家洼子组与冀北-辽西的土城子组对比。大兴安岭地区的付家洼子组(土城子组)与冀北-辽西地区的土城子组可对比。主要依据是:在岩性组合上,2组的岩性均以紫红、紫灰色、绿灰色粗、细碎屑沉积为主,都夹有凝灰岩甚至薄层中酸性熔岩;在层位上,与下伏髫髻山组或塔木兰沟组(巨宝组、新民组)呈平行不整合接触,与上覆张家口组或满克头鄂博组多呈平行不整合;其层位均界于含燕辽生物群和含Nestoria叶肢介动物群的2个层位之间;在形成环境和地质条件上,二者共同形成于同一时期、干热气候环境,同为燕山构造运动早中期造山带形成的红色类磨拉石建造。据此,将大兴安岭地区的付家洼子组(土城子组)与燕辽地区的土城子组进行对比。不同之处在于,大兴安岭地区的付家洼子组厚度由南向北变薄乃至尖灭,夹凝灰岩、薄层中酸性熔岩相对较多。2.5岩石地层单位各盆地的上侏罗统火山岩、火山碎屑岩地层包括了满克头鄂博组、玛尼吐组和白音高老组。对大兴安岭地区的中生代火山岩前人做了大量的研究工作[15,16,18,33,34,35,36,37,38,39,40],3个岩石地层单位的岩石组合、岩石地球化学特征、地层之间的接触关系基本清楚,作为岩石地层单位可以区分。2.5.1东、成岩年龄及顶、底界线岩性标志:满克头鄂博组以酸性火山熔岩及火山碎屑岩为主,夹沉积碎屑岩。玛尼吐组以安山岩、中酸性火山岩为主,夹沉积碎屑岩。白音高老组主要由酸性熔岩及其火山碎屑岩夹沉积碎屑岩组成。生物化石标志:满克头鄂博组含NestoriaMagumbonia-Keratestheria叶肢介动物群。玛尼吐组含Nestoria叶肢介动物群。白音高老组含NestoriaKeratestheria叶肢介动物群的NestoriakrasinetziKeratestheriarugosa-Magumboniaparameca亚组合,Eoparacyprisdadianziensis-E.jingshangensis介形类组合。火山喷发旋回及同位素年龄:满克头鄂博组的年龄集中在139~145Ma之间,玛尼吐组的年龄值集中在125~140Ma之间,白音高老组的年龄范围为120~138Ma[8,9,10,12,13,14,33,34,35,36,37,38,39,40],从同位素年龄数据来看,上述3套火山岩以往所获得的K-Ar法年龄数据相对偏新。随着测试手段和技术的发展,获得了一批SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄(150~160Ma),这些年龄为大兴安岭地区火山岩的时代划分提供了新的资料。按照最新中国地层委员会发表的中国地层表(试用稿),将侏罗纪与白垩纪之间的界线置于145Ma。因此,据此同位素年龄,笔者认为至少白音高老组可以划归早白垩世,但考虑到该套火山岩中出现的Nestoria-Keratestheria组合,将该套火山岩地层仍然置于晚侏罗世,存在的问题有待今后进一步研究解决。顶、底界线:满克头鄂博组与下伏更老地层呈角度不整合接触,与上覆玛尼吐组中性火山岩呈整合接触。玛尼吐组以中性火山岩的大量出现与下伏满克头鄂博组分界,并与上覆以酸性火山岩为主的白音高老组分界。白音高老组与下伏玛尼吐组呈整合接触,通常以大套中性火山岩结束和大套酸性火山岩开始出现作为白音高老组的底界,其与上覆新义龙江组呈不整合接触。2.5.2满克头鄂博组—地层对比在满克头鄂博组、玛尼吐组和白音高老组建组之前,大兴安岭东南部有关的1∶20万地质填图及其区调报告中,采用大兴安岭北段的火山岩命名系统,将大兴安岭东南部的晚中生代火山-沉积岩地层划分为上、下兴安岭组。在全国岩石地层清理中,根据其岩性特征、生物化石和上、下地层接触关系等,将其划分为满克头鄂博组、玛尼吐组和白音高老组。在大兴安岭北段与上述3组相当的地层,在不同的图幅、不同的时间和工作单位的划分不尽相同。在大兴安岭中南部,与满克头鄂博组相当的地层主要分布在克什克腾旗、林西、巴林左旗、阿鲁科尔沁旗、扎鲁特旗、科右中旗等地。在扎鲁特旗民主乡联合村煤矿见满克头额博组(原下兴安岭群组)整合在新民组(万宝组)之上,在赤峰北见满克头额博组仅在阿鲁科尔沁旗新民乡奶头山以流纹岩角度不整台在新民组之上。向东至吉林省突泉盆地的万宝镇、铁庄—新发—德富屯一带,厚度不一。这套酸性火山岩、火山碎屑岩夹凝灰质砂砾原称“巨宝组”不整合于万宝组之上,被玛尼吐组(原付家洼子组)整台覆盖,在多处可见。相当于玛尼吐组的中性火山岩不同地区,层位的归属和地层名称的划分不一。在1∶20万哈达营子幅、突泉幅中被归入呼日格组或付家洼子组中(表1)。与玛尼吐组相当的地层,在巴林左旗哈达吐岩性为一套灰绿色、灰紫色、灰黑色安山岩夹中酸性玻屑凝灰岩、凝灰质砂岩。在巴林左旗浩尔吐乡海里吐岩性为一套暗紫色、深灰色气孔状、杏仁状安山岩、英安岩及少量玄武岩。在扎鲁特旗香山乡—新生屯一带,该组厚560~1039m;在乌兰浩特西和西南、大板东北部、林东、碧流台—罕庙等地该组常与满克头鄂博组相伴出露。扎兰屯市东南团结乡沙里沟剖面的玛尼吐组以灰绿、灰黑、灰紫色角闪安山岩、辉石安山岩和安山质火山碎屑岩为主,夹凝灰质砂岩和砾岩,厚363m,与下伏和上覆满克头鄂博组、白音高老祖均呈整合接触。在区域上,白音高老组常为杂色酸性火山碎屑岩、酸性熔岩、酸性熔结凝灰岩夹沉积碎屑岩和安山岩。含叶肢介Keratestheriarugosa、K.bukaczensis,介形类Eoparacyprisdadianziensis及双壳类等化石。该组向北延至扎鲁特旗查干布拉克和科尔沁右翼前旗哈图漠河一带,岩性为酸性火山岩夹沉积层,含叶肢介Jibeilimnadialevidensa,Magumboniasp.和植物化石,厚1500m。在洮安县万宝镇桂林、任家沟等地以桂林剖面为代表,白音高老组岩性为黄、灰绿色凝灰质砂岩、凝灰质砾岩、黄—青灰色凝灰岩,含叶肢介Nestoriapissovi,N.asiatica,昆虫Ephemeropsistrisetalis等化石,厚度大于270m。突泉县宝石地区的白音高老组以宝石剖面为代表,由下部黄绿、灰绿和灰白色酸性含角砾凝灰岩、酸性凝灰角砾岩和中上部沉凝灰岩夹酸性岩屑晶屑凝灰岩、灰色凝灰质砂岩组成,含叶肢介Nestoriasp.,厚度大于811m。总体而言,大兴安岭南段至北段及东、西坡地区的满克头鄂博组均属兴安岭火山喷发旋回早期酸性火山喷发阶段产物,尽管在不同地区其岩性和厚度有一些变化,但多以酸性火山碎屑岩、酸性熔岩夹沉积层为主,且其分布的层位主要限于塔木兰沟组或土城子组与玛尼吐组之间,因此可以相互对比。大兴安岭地区的满克头鄂博组与冀北地区的张家口组下部即原白旗组1段层位相当。玛尼吐组多以中性和中酸性火山岩为主,同属兴安岭火山喷发旋回中期喷发阶段产物,又位于满克头鄂博组与白音高老组之间且呈整合接触,因此可相互对比,与冀北地区的广义张家口组中部以安山岩为主的层段,即原白旗组第2段层位相当。白音高老组均以酸性熔岩和酸性火山碎屑岩为主,含Nestoria-Keratestheria叶肢介动物群,与下伏玛尼吐组整合接触,被上覆新义龙江组或甘河组不整合覆盖,表明大兴安岭不同地区的白音高老组基本相当,可以互相对比。2.6白牙组龙江组的划分与比较2.6.1鱼类及改种物岩性标志:由安山岩、英安岩及其火山碎屑岩、流纹质火山碎屑岩和沉积碎屑岩组成。生物化石标志:Eosestheria-LycopteraEphemeropsistrisetalis热河生物群中期生物化石组合,其中叶肢介化石以Eosestheriaopima-E.(Dongbeiestheria)guanghuaensis(丰满东方叶肢介-光华东北东方叶肢介)组合为代表;鱼类有Lycopterasinensis,L.davidi;昆虫主要为Ephemeropsistrisetalis;介形类有Cyprideacf.luanpingensis,Darwinulacontracta;虾类为Liaoningogriphusquadripartitus;尚有双壳类Arguniellasp.和腹足类化石。火山喷发旋回及同位素年龄:本次工作采集了同位素样品,用激光Ar-Ar法测试结果分别为119Ma±7.0Ma和125.4Ma±1.8Ma。顶、底界线:新义龙江组的底部通常以凝灰质砾岩或砂砾岩呈角度不整合覆在白音高老组或更老的地层之上,其上被甘河组呈平行不整合或喷发不整合覆盖。2.6.2沉积相与地层新义龙江组的含义:系指分布在大兴安岭地区,不整合在白音高老组或更老地层之上,被甘河组(含原九峰山组)不整合覆盖的中性、中酸性、酸性火山岩与沉积碎屑岩地层,含Eosestheria-LycopteraEphemeropsistrisetalis生物群中期生物化石组合。光华组作为新义龙江组的同物异名。大兴安岭地区中北部和东、西坡各地,如龙江县山泉镇光华大队、扎兰屯市柞木梁子、阿荣旗那克塔石油矿、阿荣旗查巴奇东山根、呼伦贝尔市伊列克得北山、奈吉公社图幅乌里西北、莫尔道嘎镇金林达赖沟林场西北、额尔古纳右旗上库力、拉布达林农牧场良种站东山、阿尔哈沙特、罕达盖林场东南等剖面,均以中性、中酸性火山岩和碎屑沉积岩为主,常含Eosestheriaopima、E.(Dongbeiestheria)shanquanensis、E.(Dongbeiestheria)guanghuaensis等叶肢介化石,昆虫化石Ephemeropsistrisetalis,部分地区尚见鱼类Lycopteradavidi,且与下伏地层呈角度不整合接触,尽管以往不同单位、不同时间、不同地点分别采用龙江组