作者：武跃勇鞠文信邵永旭姜海蛟
(内蒙古自治区地质调查院，内蒙古呼和浩特010020)
提要：笔者在查干敖包地区开展1:5万区域地质调查工作时，发现本区出露的宝力高庙组层序齐全、植物化石丰富、划分标志明显，通过路线调查、剖面测量对其进行了重新划分，即据岩性组合、生物面貌等特征划分为4个岩性段， 一段为河湖相灰色、灰绿色碎屑岩夹少量中性火山岩，在粉砂岩中采到了大量安格拉植物化石；二段为中偏碱性酸性砖红色、紫色火山岩夹砂（砾）岩，其中粗面岩获得锆石U-Pb同位素年龄为(297.0+1.2) Ma;三段为灰色、灰紫色安山质火山岩夹碎屑；四段以灰白色流纹质火山岩为特征，夹砂岩、泥灰岩等，在砂岩中采到了大量安格拉植物群化石。据植物化石鉴定结果、同位素年龄资料将其形成时代确定为晚石炭一早二叠世。
关键词：苏尼特左旗；查干敖包地区；宝力高庙组；安格拉植物化石；同位素年龄
中图分类号：P 534.45~46 文献标志码：A 文章编号：1000-3657(2015)04-0937-11
Stratigraphic division and age of Upper Carboniferous - Lower Permian
Baoligaomiao Formation in Qagan Obo area, Sonid Left Banner, Inner Mongolia
WU Yue-yong, JU Wen-xin, SHAO Yong-xu, JIANG Hai-jiao
(Geological Survey Institute of Inner Mongolia, Hohhot 010020, Inner Mongolia, China)
Abstract: During the l:50 000 regional geological survey in Qagan Obo area, the authors found that the sequence of BaoligaomiaoFormation exposed in Qagan Obo area is complete, and the strata have abundant plant fossils and clear division marks.Baoligaomiao Formation was reclassified during route survey and profile measurement into four lithologic members according tothe lithological and biological appearance. The first member is lacustrine and gray, grayish green clastic rocks with a little mildvolcanic rock, and there are a large number ofAngela plant fossils in the siltstones; the second member is alkaline-acidic brick redrock intercalated with purple volcanics with sand (gravel) rock, and the U-Pb dating of zircon from the trachyte and thyodaciteyielded ages of (297.0+1.2)Ma and (323.0+1.4)Ma; the third member is gray and purple gray andesitic volcanics with clastic rock; thefourth member is gray thyolitic volcanic rocks with sandstone and marl, and the sandstone also has a large number of Angela plantfossils. Based on the results of the identification of plants fossils and isotopic data, the authors hold that theformation age of the Baoligaomiao Formation is Late Carboniferous - Early Permian .Key words: Sonid Left Banner; Qagan Obo area; Baoligaomiao Formation; Angela plant fossils; isotopic data
About the first author: WU Yue-yong, male, born in 1959, senior engineer, engages in geological survey; E-mail: 350495661@qq.
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1 宝力高庙组的沿革
宝力高庙组是1960年由呼和浩特幅地质队在1：100万区域地质调查时创名的，命名地点为东乌珠穆沁旗宝力高庙白云敖包。其原始含义为：“分布于东乌珠穆沁旗宝力高庙、小坝梁、达布苏尔一带，岩性主要为砂岩、砾岩和火山岩，上、下界不清，出露厚度为3000～5000 m．时代为早二叠世。”
1963年谢同伦在《内蒙古东乌珠穆沁地区古生代地层研究报告》（未刊）中，将原宝力高庙组中只含植物化石的陆相火山岩、火山碎屑岩和碎屑岩部分保留为宝力高庙组，时代改为晚石炭世至早二叠世。将含腕足动物和少量植物化石的海相火山岩及碎屑岩创名为格根敖包组，时代属晚石炭世。
1979年内蒙古自治区区域地质测量队1:20万区域地质调查o，将该套地层划分为二个段。第一段“岩性为上部以英安质岩屑晶屑凝灰岩为主夹流纹质岩屑晶屑凝灰岩，下部以安山质岩屑晶屑凝灰岩为主夹英安质凝灰岩，底部为凝灰质角砾岩”；第二段“岩性以中酸性火山角砾凝灰岩及岩屑晶屑凝灰岩为主夹泥岩、凝灰质砂砾岩及灰岩透镜体”。时代归属为早二叠世。
1991年《内蒙古自治区区域地质志》将宝力高庙组厘定为：“位于二连浩特一白音乌拉一乌拉盖一科尔沁右翼前旗索伦镇一线以北的锡林郭勒盟北部和兴安盟西部以火山岩为主夹正常沉积碎屑岩，富含安格拉植物群化石。”时代归属晚石炭世。
1996年，《内蒙古自治区岩石地层》运用多重地层划分对比的观点，将宝力高庙组进一步厘定为：“指分布于东乌珠穆沁旗地区，以不整合或喷发不整合分别覆于泥盆纪安格尔音乌拉组、泥鳅河组以及更多老地层之上的陆相中酸性火山熔岩、火山碎屑岩和正常沉积的碎屑岩、它们相间或交互出现。其顶部被林西组或中生代地层覆盖。”“时代改为晚石炭世至早二叠世。”
笔者2011-2013年在内蒙古苏尼特左旗查干敖包地区开展1:5万区域地质调查工作，通过野外填图，进一步将宝力高庙组应划分为4个岩性段（图1）。
2宝力高庙组层序特征
2.1宝力高庙组一段(CPb/1)
宝力高庙组一段分布于查干呼舒一萨音达日乌嘎一查干敖包一线，总体呈北东东向展布，面积47.64 km2。岩性为杂色变质砾岩、含砾岩屑砂岩、长石石英细砂岩、粉砂岩、变质凝灰质粉砂岩、变质泥质粉砂岩、板岩及少量英安质晶屑岩屑凝灰岩等。其与泥鳅河组呈角度不整合接触，与宝力高庙组二段为整合接触；被晚石炭世一早二叠世花岗岩侵入，被满克头鄂博组、玛尼吐组不整合覆盖。达来毛瑞西剖面(PM50)（图2）上该段发育较全，具有代表性，宝力高庙组一段顶部与二段呈整合接触，底部被全新统冲洪积物覆盖。最大厚度>1299.57m。层序特征如下：
上覆：宝力高庙组二段：灰色硅化碎裂黑云母安山岩
——整合接触——
1 7．灰色变质砾岩夹灰绿色变质细粒岩屑砂岩50.98 m
1 6．灰绿色变质粗粉砂岩夹灰黄色变质细砂岩 7.75 m
1 5．灰色变质砾岩与变质岩屑细砂岩互层 24.06 m
14．灰紫色变质岩屑细砂岩夹变质粉砂细砂岩54.62 m
13．灰黑色板岩 35.81 m
12．灰绿色变质中粒岩屑砂岩夹灰褐色变质钙质中细粒岩屑砂岩 47.38m
1 1．灰褐色、灰紫色变质细粒岩屑砂岩、变质粗粉砂岩互层24.12m
10．灰紫色、灰绿色钙质粉砂岩与变质长石石英砂岩互层
34.95m
9．灰色含砾变质粉砂岩夹灰色变质长石石英细砂岩及灾色砂质灰岩 12.38 m
8．灰色粉砂质板岩与变质细砂岩互层，夹薄粗砂质灰岩 67.25m
7．灰色含粉砂钙质硅泥质板岩夹变质钙质砂岩26.94 m
6．灰色粉砂质板岩夹变质细砂岩 >273.68 m
5．灰色变质砾岩夹薄层灰绿色英安质晶屑岩屑凝灰岩 71.24m
4．灰绿色凝灰质粉砂岩 80.3 m
3．灰色片理化变质凝灰质细砂岩 84.94 m
2．灰色片理化变质长石石英细砂岩与灰紫色片理化变质凝灰质细砂岩互层 110.35 m
1．灰色片理化变质长石石英细砂岩夹变质粉砂岩 >260.59 m
未见底：被全新统洪冲积物覆盖
该段以河湖相沉积的灰色、灰绿色细砂岩、粉砂岩为特征，含有植物化石。本次工作在达来毛瑞及阿尔宝力格巴嘎南变质粉砂岩中采到Angaropteridium cardiopteroides (Schimp.) Zalessky.（心型安格拉羊齿）（图版-2）、Angaropteridiumneuburgae Durante（涅依布格安加拉羊齿）(图版一3)、Angaropteridium mongolicum Durante（蒙古安加拉羊齿）（图版-4）、Noeggerathiopsis tomiensisRadcz.（托木匙叶）（图版-8）、Neuropteris cfizylensis(Tchirk.)Neub.安热罗脉羊齿（相似种）等化石。
1978年1:20万区域地质调查时，在本工作区洪敖包南板岩中曾采到植物化石：Tingia hamaguchiikodno（滨口丁氏蕨），Bothrodendron sp．（窝木未定种），Noeggerathiopsis sp（匙叶），4ngaropteridiumcardiopteroides( Schmalh) zal（心形准安格拉羊齿），Calamites sp. （芦木），Noeggerathiopsis lotifoliaNeuburg（牛角状匙叶），Neuropteris sp（脉羊齿），Neuropteris．otozamioides Sze et Lee（耳状脉羊齿），Noeggerathiopsis derzavinii Neuburg（带匙叶），Noeggerathiopsis theodori tschirkoro et zalessky(提奥多尔匙叶)等。
2.2宝力高庙组二段(CPb/2)
宝力高庙组二段主要分布于工作区中部毛登根敖包、阿尔布拉格一索尼尔敖包一必鲁图诺尔一线，出露面积约88.2 km2。其岩性主要为灰紫色、砖红色粗面流纹岩、斜长流纹岩、石英粗面岩及灰白、灰褐色、安山岩、流纹质含角砾晶屑熔结凝灰岩等，最大厚度>1005.8 m；粗面岩锆石U-Pb同位素年龄为(297.0士1.2) Ma。该段与下伏宝力高庙组一段为整合接触或断层接触，与上覆宝力高庙组三段为整合接触。代表剖面为阿尔布拉格东实测剖面(PM10)（图3），层序特征如下。
上覆：宝力高庙组三段安山岩
——整合接触——
13．紫红色流纹岩 122.90 m
12．灰黄红色流纹质岩屑晶屑弱熔结凝灰岩 68.3 m
11.黄白色流纹质晶屑凝灰岩 22.5 m
10．红褐色流纹质岩屑晶屑凝灰岩 118.8 m
9．灰黄色流纹质岩屑晶屑熔结凝灰岩 50.7 m
8．紫红色褐铁矿化粗面流纹岩 32.8 m
7．紫红色高岭土化斜长流纹岩 94.9 m
6．灰白色硅化斜长流纹岩 107.6 m
5．青灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩 93 m
4．紫红色硅化球粒斜长粗面岩 108.6 m
3．灰绿色流纹质晶屑熔结凝灰岩 93 m
2．砖红色流纹质粗面岩 15.3 m
1．灰黄色、紫红色高岭土化流纹岩 15 8.1 m
——未见底——
该段以溢流相的酸性、中性偏碱性熔岩为主，夹少量火山碎屑流相、爆发空落相的火山碎屑岩，说明此时火山活动以宁静溢流方式为主，火山喷发次之，火山间歇期在盆地中有少量砂岩、砂砾岩沉积。1:20万及1:25万区调将其归属为晚侏罗世粗面斑岩体，笔者本次工作将其重新厘定为宝力高庙组二段，为陆相中酸性火山岩建造。
2.3宝力高庙组三段(CPb/3)
宝力高庙组三段主要分布于昌特敖包、赛力棚、达来哈尔呼舒等地，出露面积约48.9 km2。主要岩石类型有紫褐、灰紫、灰黄绿色安山岩、粗安岩、英安岩、安山质晶屑凝灰岩、安山质含角砾熔结凝灰岩、安山质含角砾晶屑熔结凝灰岩、英安质含角砾晶屑凝灰岩、流纹质含角砾岩屑晶屑玻屑熔结凝灰岩、变质砂砾岩、变质细砂岩、变质钙质岩屑砂岩、凝灰质砂岩、变质沉凝灰岩、凝灰质砂砾岩、变质硅泥质岩、变质含砾岩屑粗砂岩等，其与宝力高庙组一段、三段均为整合接触。最大厚度1976.8 m，代表剖面为查干敖包镇哈尔呼布其剖面(PM21)(图
4)，层序特征如下：
上覆：宝力高庙组四段砂岩
——整合接触——
20．紫褐色碎裂玄武安山岩 135.7 m
19．暗色辉石安山岩 244.7 m
18．黄褐色安山质含角砾晶屑熔结凝灰岩 89.3 m
17．黄褐色英安质含角砾晶屑凝灰熔岩 328.4 m
16．灰绿色变质凝灰质砾岩、灰绿色变质砂岩、灰绿色变质硅泥质岩互层 22.4 m
15．灰绿色英安质含角砾岩屑晶屑凝灰岩 162.9 m
14.灰黄色流纹质含角砾岩屑晶屑玻屑熔结凝灰岩 52.6m
1 3．灰色变质凝灰质砂砾岩 78.7 m
12．灰色安山岩 103.3 m
1 1．紫褐色安山质晶屑熔结凝灰岩 35.8 m
10．灰色流纹质角砾熔岩 >30.0 m
9．紫褐色绿泥绿帘石化流纹岩 >43.5 m
8．黄灰色碳酸盐硅化碎裂英安岩 44.7 m
7．暗灰色弱碳酸盐化、绿泥绿帘石化英安岩> 216.1 m
6．深灰色、灰褐色杏仁状玄武安山岩 >123.9 m
5．灰色变质细砂岩、岩屑中粗粒砂岩、凝灰质砂岩、沉凝灰岩 10．Om
4．灰色辉石安山岩 106.1 m
3．灰色硅化钠长石化碎裂安山岩 102.0 m
2．灰色玄武安山岩 51.3 m
1．灰色变质砂砾岩 17.3 m
——整合接触一
下伏：宝力高庙组二段流纹岩
此岩性段火山活动方式大体可分为2种类型：火山岩浆溢流和火山岩浆喷发，火山活动间歇期盆地接受沉积。
2.4宝力高庙组四段(CPb/4)
宝力高庙组四段分布乌兰呼都格一呼舒布其一达来尚德敖包一乌兰敖包一带及中南部萨然哈尔敖包、马尼廷哈尔陶勒盖一浑昭森努如一带等地。出露面积约93.7 km2。岩性主要有灰白、灰绿、灰黄绿色流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹质含角砾岩屑晶屑熔结凝灰岩、流纹岩屑晶屑凝灰岩、变质长石岩屑砂岩、变质粉砂岩、变质砂砾岩、变质砾岩、变质含砾粗砂岩夹粗面质晶屑玻屑凝灰岩、英安质晶屑岩屑凝灰岩及角砾状灰岩、微晶灰岩等，其与下覆宝力高庙组三段为整合接触。代表性剖面为查干敖包镇呼勒特诺实测剖面(PM52)（图5），层序如下：
未见顶
20．灰色变质长石石英细砂岩与黄绿色变质粉砂岩互层 >133.6m
19．灰色、灰黄色凝灰质长石岩屑砂岩 36m
18．灰色凝灰质长石岩屑砂岩、黄绿色钙泥质粉砂岩、细砂岩互层 29.4m
17．黄绿色变质粉砂岩 1.7 m
16．灰色流纹质晶屑岩屑熔结凝灰岩 62.6 m
15．灰绿色钙质长石石英细砂岩、变质粉砂岩、变质长石石英细砂岩 28.7m
14．灰白色流纹岩 38.3 m
13．灰白色流纹质玻屑岩屑凝灰岩 37.6 m
12．灰绿色、灰白色流纹质含岩屑晶屑玻屑凝灰岩
26.3 m
11，灰色硅化碳酸盐化流纹质岩屑晶屑凝灰岩与黄绿色变质粉砂岩互层 36.5 m
10．灰白色、灰色蚀变流纹质岩屑晶屑凝灰岩夹少量的变质粉砂岩及变质砂砾岩 15 3.1 m
9．灰色碳酸盐化岩屑晶屑凝灰岩夹黄绿色变质细砂岩
29.3 m
8.黄绿色变质粉砂岩与变质细砂岩呈互层 32.2 m
7．灰色变质砂砾岩、变质含砾长石石英粗砂岩及灰色碳酸盐化岩屑晶屑凝灰岩互层 12.7 m
6．灰色、灰绿色变质中细粒长石石英砂岩与变质细砂岩互层 31.9 m
5．灰白色流纹质岩屑晶屑凝灰岩 27.2 m
4．灰色、灰绿色英安质火山角砾岩夹薄层状硅化英安质晶屑岩屑凝灰岩 49.8 m
3．灰白色、灰绿色流纹质含角砾晶屑玻屑凝灰岩24.6 m
2．灰色变质砾岩夹角砾状灰岩、变质细砂岩 8.4 m
1．灰白色粗面质晶屑玻屑凝灰岩 9.1 m
——整合接触——
宝力高庙组三段：安山质岩屑晶屑凝灰岩
该段火山岩与正常沉积碎屑岩岩性变化频繁，说明火山爆发喷溢活动与盆地沉积过程交替进行。灰岩层的出现代表当时水体较深，应为湖盆相产物。控制最大厚度达1035.3 m。
本次工作在哈尔呼舒布其、额和陶勒盖等地变质粉砂岩中采集到了大量的植物化石：
Noeggerathiopsis theodori Tschirk. et Zal．（堤奥多匙叶）（图版-5）、Noeggerathiopsis latifolia Neub.（宽匙叶）（图版-6）、Noeggerathiopsis subangusta Zal.（微窄匙叶）（图版-7）“Angarodendron”baoligeense（宝力格“安格拉木”）（图版-1）、Noeggerathiopsissp.(匙叶未定种)Neocalamites sp．（芦木）及硅化木。 1978年内蒙古自治区区域地质测量队1：20万区域地质调查时，在本工作区萨音呼都格敖包一带砂板岩中采集到植物化石：Neoggerathiopsis sp( Noe.cf.synensis)辛（西恩）匙叶，Neoggerathiopsiscf. candalepensis Zal.坎德尔匙叶相似种，N．cf.derzavinii Neuburg（带匙叶相似种），N．cf. lotifoliaNeuburg（牛角状匙叶相似种）等。
3宝力高庙组的沉积时代
3.1区域地层对比
根据其沉积环境、岩性组合特征，本区宝力高庙组与锡林浩特市东乌珠穆沁旗宝力高庙白云敖包建组剖面以及阿巴嘎旗乌兰敖包次层型剖面（《内蒙古自治区岩石地层》）的岩性组合完全可以对比。为陆相中酸性火山熔岩、火山碎屑岩和正常沉积的碎屑岩相间或交互出现。东乌珠穆沁旗为当时的火山喷发中心，有大量的熔岩和火山角砾岩堆积，正常碎屑岩较少。而本区远离喷发中心，正常碎屑岩增多，并且有变细的趋势。从岩性组合特征和生物特征，与区域上完全可以对比（图6）。
《内蒙古自治区区域地质志》将该套地层划归上石炭统，《内蒙古自治区岩石地层》将该套地层划归为上石炭一下二叠统。
3.2植物化石时代讨论
宝力高庙组一段、四段砂岩中含有大量蕨类及裸子植物化石，一段中主要有：Angaropteridiumcardiopteroides (Schimp.) Zal.，Angaropteridiumneuburgae Durante,Angaropteridium mongolicumDurante,Noeggerathiopsis tomZenszs Radcz．
Noeggerathiopsis sp,Noeggerathiopsis lotifolia Neuburg,Noeggerathiopsis derzavinii Neuburg,Noeggerathiopsis theodori Tschirk. et Zal．，Neuropteris sp., Neuropteris otozamioides Sze et Lee,Neuropteris cf .izylensis (Tchirk.)Neub.,Tingia hamaguchii kodno, Bothrodendron sp.,Calamites sp等。四段中主要有：Noeggerathiopsis theodori Tschirk.et Zal．，Noeggerathiopsis latifoliaNeub.,Noeggerathiopsis subangusta Zal.,Neoggerathiopsis cf. candalepensis Zal.,Noeggerathiopsis .ci.derzavinii Neuburg,Noeggerathiopsis d. latifolia Neuburg,Noeggerathiopsis sp. Angarodendron baoligeense,Neocalamites sp.等。
上述6个属种植物化石均为安格拉植物群典型分子，以安格拉羊齿Angaropteridium和匙叶属Neoggerathiopsis最为丰富，其中一段中Angaropteridium最为丰富，四段以Noeggerathiopsis占优势。 安格拉羊齿Angarodendroncardiopteroides广泛分布于安格拉植物区，在前苏联库兹涅茨克盆地、米努辛盆地、通古斯盆地等处均见有分布。在库兹涅茨克盆地分布于奥斯特洛各组（即无煤层）至下巴拉洪组中间层的下部，在通古斯盆地主要分布于KarrCKsi CBHTa组（卡特组），其时代为早石炭世中期至早二叠世初期；该种在蒙古共和国的西北部及中南部等地也有分布，主要产于早石炭世中、晚期地层中。在国内主要出现在大兴安岭地区、内蒙古乌珠穆沁旗、完达山及新疆阿勒泰、奇台卡拉麦里、哈密七角井等地。柯达类匙叶Noeggerathiopsis在安格拉植物区几乎在所有剖面中都能见到，其中Noeggerathiopsis tomiensis，Noeggerathiopsis theodori在早石炭世晚期已出现，是安格拉植物群中出现较早的分子，见于库兹涅茨克盆地、通古斯盆地主要分布于玛珠洛夫层至阿雷卡也夫层，早石炭世晚期至晚石炭世最丰富。 Noeggerathiopsisderzavinii ,Noeggerathiopsislatifolia主要分布于早二叠世上巴拉洪组底部的中间层以上，Noeggerathiopsis latifolia见于黑龙江尚志县上石炭统杨木岗组，Noeggerathiopsisderzavinii在新疆北部则发现于上二叠统中，在内蒙古大兴安岭地区、东乌珠穆沁旗见于宝力高庙组，该属还少量见于达茂旗中二叠世哲斯组中。脉羊齿Neuropteris在本工作区见到的较少，但在内蒙古其他地区的宝力高庙组中则非常丰富，据黄本宏研究，“宝力高庙群中最丰富的植物是Neuropter is，计有7种之多。”本次工作仅发现该属的3个种，Neuropteris otozamioides, Neuropteris cf.izylensis,Neuropteris sp，其均为安格拉植物群中的常见分子。
综上所述，宝力高庙组的植物化石均属中国北方安加拉植物群组合中的主要分子，与前苏联库兹涅茨克盆地的下巴拉洪组（即玛珠咯夫层和阿雷卡也夫层）、通古斯盆地的卡特组中所含植物化石均可对比，时代为晚石炭一早二叠世为宜。
3.3同位素年龄
本次工作在宝力高庙组二段中采集了同位素样品，岩性为粗面岩。样品中锆石由内蒙古自治区地质调查院化验室挑选，挑选出的锆石由北京离子探针中心制靶，天津地质矿产研究所在LA-MC-ICP-MS机上完成测年工作。
岩石具少斑状结构，基质粗面结构，块状构造。斑晶为0.3～1.2 mm，自形一半自形钾长石、斜长石，基质由<0.1 mm半定向分布的钾长石微晶板条和隐晶质构成。斑晶：钾长石2%，斜长石少量，基质：钾长石微晶板条70%，隐品质28%。样品中锆石多为复四方双锥短柱体，浅黄色或无色，透明，自形，长轴0.05～0.32 mm，长宽比多为2：1.5，少数2：
1，含质点状、细粒状包体。锆石阴极发光(CL)图像（图7）显示锆石具有简单的内部组构，发育同心环带，韵律环带。测年结果见表1。岩浆结晶年龄加权平均值为（297.0士1.2）Ma（图8），时代为晚石炭世一早二叠世。
综上所述，宝力高庙组中的植物化石确定的地质年代也为晚石炭世一早二叠世；宝力高庙组二段中粗面岩的锆石U-Pb年龄值为（297.0±1.2）Ma，地质时代大体相当晚石炭世一早二叠世；再综合岩石地层区域对比分析，笔者认为本区宝力高庙组的沉积时代为晚石炭世一早二叠世。
