內(nèi)蒙古貝力克玄武巖臺地火山地質(zhì)及成因探討

陳生生 樊祺誠 趙勇偉 隋建立

(中國地震局地質(zhì)研究所，北京 100029)

內(nèi)蒙古貝力克玄武巖臺地火山地質(zhì)及成因探討

陳生生 樊祺誠 趙勇偉 隋建立

(中國地震局地質(zhì)研究所，北京 100029)

根據(jù)火山地質(zhì)特征，內(nèi)蒙古錫林郭勒地區(qū)的新生代玄武巖可以劃分為阿巴嘎玄武巖、貝力克玄武巖和達(dá)里諾爾玄武巖，呈NW-SE向展布。貝力克玄武巖以面積小、沒有火山錐體、巖性較為單一(絕大多數(shù)為拉斑玄武巖)及不含慢源包體的熔巖臺地而顯著區(qū)別于另兩種玄武巖。貝力克玄武巖以發(fā)育4級高低錯落有致、大小不一的熔巖臺地為特征，各級熔巖臺地標(biāo)高變化依次為:1034～1057m、1070～1120m、1150～1200m和1280m以上。結(jié)合前人年代學(xué)研究結(jié)果，貝力克玄武巖臺地的年代為上新世中期至更新世中期，并形成一種臺地標(biāo)高越高其年齡越老，即上老下新的格局，這種格局的形成是新構(gòu)造運(yùn)動使得地殼發(fā)生差異性抬升的結(jié)果。

內(nèi)蒙古貝力克 玄武巖臺地 地質(zhì)特征 成因探討

0 引言

內(nèi)蒙古錫林郭勒地區(qū)存在一大片面積超過9000km2的新生代玄武巖，作為中國東部新生代玄武巖的重要組成部分之一，前人對該地區(qū)玄武巖的火山地質(zhì)、火山年代學(xué)等方面進(jìn)行了一些研究(林儒耕，1979;羅修泉等，1990;劉嘉麒，1999;張臣等，2004;Kung-Suan etal.，2008;劉俊杰等，2008)，但對該區(qū)玄武巖的劃分和命名不盡一致:內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局1/20萬區(qū)域地質(zhì)報(bào)告(1974)中把貝力克牧場、蘑菇場、白銀庫倫軍馬場一帶通稱作輝通梁(作者注:亦稱灰騰梁)玄武巖;林儒耕(1979)把這個地區(qū)一分為二，南部達(dá)里諾爾火山巖和北部阿巴嘎火山巖;羅修泉等(1992)把整個巖區(qū)叫做阿巴嘎巖區(qū)，并分為南、北2個獨(dú)立臺地;劉嘉麒(1999)把所謂的北部和南部2個獨(dú)立臺地統(tǒng)稱為達(dá)里諾爾(阿巴嘎旗)火山群;此外還有一些如灰騰西里、白銀庫倫西里等不同名稱。根據(jù)火山地質(zhì)特征，我們將西北部的阿巴嘎地區(qū)和東南部的達(dá)里諾爾地區(qū)，以及它們之間的貝力克地區(qū)火山巖大致從西北往東南劃分為3個部分:阿巴嘎玄武巖、貝力克玄武巖和達(dá)里諾爾玄武巖。本文重點(diǎn)討論貝力克玄武巖臺地的地質(zhì)特征及臺地成因，這將有助于進(jìn)一步探討錫林郭勒地區(qū)新生代火山活動的時空演化規(guī)律及動力學(xué)背景。

1 地質(zhì)背景

內(nèi)蒙古中東部經(jīng)緯度在114°～117°E、43°14'～45°20'N之間的區(qū)域內(nèi)存在著3大片大致呈NW向展布的新生代玄武巖(即阿巴嘎玄武巖、貝力克玄武巖和達(dá)里諾爾玄武巖)，其中阿巴嘎玄武巖往NW方向越過中蒙邊界后與蒙古國南部的達(dá)里干加玄武巖連成一片(圖1)。新生代喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動在本區(qū)有著強(qiáng)烈的表現(xiàn):地殼的差異性升降運(yùn)動和中生代及古生代斷裂(主要為天山-陰山EW向斷裂帶與NNE向大興安嶺-太行山斷裂帶)的多次復(fù)活，沿著古斷裂帶有大面積基性巖漿噴溢，在阿巴嘎地區(qū)和達(dá)里諾爾地區(qū)別分形成了大面積的多級熔巖臺地和上百個規(guī)模大小不等的火山錐，而在貝力克地區(qū)則發(fā)育4級高低錯落有致的熔巖臺地。本區(qū)除了出露大面積的新生代玄武巖以外，華力西晚期的中酸性侵入巖(主要為閃長巖、石英閃長巖等)也十分發(fā)育，出露的地層主要有上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組、更新統(tǒng)的阿巴嘎組和全新世以風(fēng)成沙為主的堆積，沖積及湖積類型和坡積、洪積類型等幾種成因類型的第四系沉積物，而古生代及中生代的沉積地層很少出現(xiàn)。

圖1 內(nèi)蒙古貝力克玄武巖臺地分布圖(左)和鉆孔XZK4剖面圖(右，據(jù)羅修泉等，1990)Fig.1 Distributionmap of basalt platform in Beilike，Inner Mongolia(left)and the section of borehole XZK4(right，after Luo et al.，1990).

2 阿巴嘎、達(dá)里諾爾玄武巖研究歷史

阿巴嘎巖區(qū)為內(nèi)蒙古草原上最大的一片玄武巖分布區(qū)，面積達(dá)6,300多km2，南北寬達(dá)160～200km，東西長為50～140km，整體成菱形展布。該巖區(qū)和蒙古人民共和國東南部的達(dá)里干加新生代玄武巖連成一片，為亞洲東部面積最大的晚新生代板內(nèi)玄武巖(Kung-Suan et al.，2008)?；鹕交顒臃绞接兄行氖絿姲l(fā)和溢流式噴發(fā)，形成眾多火山口(錐)及大面積的熔巖臺地，熔巖臺地海拔高度為1000～1300m，地形呈階梯狀。羅修泉等(1990)報(bào)道了在阿巴嘎旗以北和以西共發(fā)育3層玄武巖，依次形成3級熔巖臺地;也有學(xué)者在阿巴嘎旗以東觀察到4層玄武巖，各層之間都有沉積夾層，表明有4次火山噴發(fā)活動，除第1級臺地上沒有發(fā)現(xiàn)火山錐外，其余3個臺地均有大量的火山錐發(fā)育①劉仁民，郝先義，1983，集寧玄武巖、阿巴嘎玄武巖地質(zhì)特征及時代確定(工作報(bào)告)。;張臣等(2004)把整個巖區(qū)劃分為4層玄武巖層，期間有厚度不等的沉積夾層，第1次至第4次噴發(fā)形成的玄武巖厚度依次為11.3m、16.5m、40m和6.3m。玄武巖層數(shù)的不確定性說明了阿巴嘎地區(qū)火山地質(zhì)的復(fù)雜性。各級熔巖臺地之間一般以陡坎為接觸關(guān)系，臺地表面產(chǎn)狀近水平，臺地厚度各處不一，火山錐附近較厚，臺地邊緣逐漸變薄，柱狀節(jié)理十分發(fā)育。大約有200座火山沿著NEE向展布，為全國最大的火山群，其中在中蒙邊界上發(fā)育有十幾座火山(張大泉，1986)。巖性主要是一套鈉質(zhì)堿性玄武巖，并且含有尖晶石二輝橄欖巖、方輝橄欖巖、純橄欖巖、橄欖二輝巖等深源超鎂鐵質(zhì)包體(楊建軍，1988;張臣等，2006)。玄武巖的年代主要集中在中新世—上新世晚期(14.57～2.55Ma)(羅修泉等，1990;Kung-Suan et al.，2008)。但根據(jù)張臣等(2004)研究及本次野外考察發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)存在一些保存較為完好的火山錐體，它們是第四紀(jì)火山活動的產(chǎn)物，不排除存在個別全新世火山。

達(dá)里諾爾熔巖臺地是以東南部的達(dá)里諾爾(湖)命名的，面積約3000km2，東西長約90km，南部寬約40km，臺地海拔1200m以上，從貝力克牧場西南方向開始至渾善達(dá)克沙地北緣，臺地呈菱形分布。此臺地發(fā)育幾十個座火山，火山錐規(guī)模大小不一，年代較新的錐體保存較為完整，其形態(tài)一般有截頭圓錐狀、馬蹄形及不規(guī)則形狀。林孺耕(1979)將主要火山的坐標(biāo)用經(jīng)驗(yàn)回歸方程計(jì)算，結(jié)果顯示了臺地上的火山錐主要受華夏(NEE向)和新華夏(NE向)所控制，在斷裂交叉處的火山錐，其規(guī)模相對較大。巖區(qū)玄武巖的年齡分為2期，即中新世中期和上新世中期至第四紀(jì)(Kung-Suan etal.，2008)。其中，第1期熔巖只在白銀庫倫軍馬場XZK6鉆孔中發(fā)現(xiàn)(羅修泉等，1990)，它屬于中新世的昭烏達(dá)組，由灰綠色、灰黑色致密塊狀、氣孔狀、杏仁狀玄武巖、輝石玄武巖和橄欖玄武巖組成，夾1～3層砂礫巖及1～5層粉砂質(zhì)泥巖。野外調(diào)查顯示，該地區(qū)存在一些錐形較為完好的火山錐，錐體外側(cè)發(fā)育典型的“羊尾溝”，火口內(nèi)壁較陡峭，植被稀疏，說明它們受后期風(fēng)化剝蝕作用較弱，為第四紀(jì)火山活動的產(chǎn)物。個別火山錐體及火口內(nèi)部噴發(fā)物保存十分完好的可能為全新世噴發(fā)的產(chǎn)物。

從圖1中可以看出，阿巴嘎玄武巖、貝力克玄武巖和達(dá)里諾爾玄武巖大致呈NW向展布;地理位置上，貝力克玄武巖處在阿巴嘎玄武巖和達(dá)里諾爾玄武巖的中間，面積近400km2，為三大巖區(qū)中面積最小的一個。貝力克玄武巖熔巖臺地從錫林浩特市以南開始，至貝力克牧場平頂山，從位置上它雖然處在阿巴嘎玄武巖和達(dá)里諾爾玄武巖的中間，但在火山地質(zhì)和巖石學(xué)特征等方面明顯地區(qū)別于后兩者，主要表現(xiàn)在:1)出露的熔巖臺地面積最小;2)發(fā)育非常明顯(高低錯落有致、大小不一)的4級熔巖臺地;3)沒有發(fā)現(xiàn)火山錐及火山碎屑巖;4)巖性較為單一，絕大多數(shù)為拉斑玄武巖，極少量堿性玄武巖;而阿巴嘎地區(qū)和達(dá)里諾爾地區(qū)則以堿性玄武巖為主(張臣等，2004;Kung-Suan et al.，2008);5)玄武巖中沒有發(fā)現(xiàn)深源超鎂鐵質(zhì)巖石包體。

3 貝力克玄武巖臺地地質(zhì)特征

前人把貝力克和達(dá)里諾爾兩個地區(qū)作為一個整體，認(rèn)為該區(qū)發(fā)育2～5級熔巖臺地(林儒耕，1979;羅修泉等，1990;劉嘉麒，1999)。我們根據(jù)前述的貝力克玄武巖臺地地質(zhì)特征，將貝力克玄武巖與達(dá)里諾爾玄武巖分開。大致從北往南方向初步劃分出4級熔巖臺地。第1級熔巖臺地主要分布在錫林水庫西岸，臺地標(biāo)高在1034～1057m之間;第2級熔巖臺地在第1級熔巖臺地以西并且主要沿著G207公路兩側(cè)分布，標(biāo)高在1070～1120m之間;第3級熔巖臺地分布在貝力克牧場的NW方向和SE方向，標(biāo)高在1150～1200m之間，明顯高出第2級熔巖臺地約40m;第4級熔巖臺地標(biāo)高為1280m以上，主要分布在貝力克牧場SW方向的平頂山。

溢流式玄武巖常常由于分布面積和厚度較大而成為熔巖臺地，但是不同古地理環(huán)境的玄武巖臺地具有不同的發(fā)育過程。貝力克玄武巖的地質(zhì)地貌特征主要受地質(zhì)構(gòu)造、后期流水沖刷及風(fēng)化剝蝕作用的影響。第2，3，4級熔巖臺地之間均以陡坎為接觸關(guān)系，陡坎高度一般在20～100m之間，陡坎坡度一般為30°～40°;第1級熔巖臺地和第2級熔巖臺地之間以中生代華力西晚期閃長巖為界。這些熔巖臺地一般呈頂面平展、邊緣有陡坎的玄武巖平頂山地貌景觀。第3級熔巖臺地南部和第4級熔巖臺地西南部可能還存在面積更大的玄武巖，只是被后期熔巖或第4紀(jì)沉積物所覆蓋了。本地區(qū)各級熔巖臺地發(fā)育大小規(guī)模不同的柱狀節(jié)理，第4級熔巖臺地最為發(fā)育，第3級熔巖臺地次之，第2級熔巖臺地的柱狀體沒有很好地出露，第1級熔巖臺地也只在錫林水庫及錫張鐵路路基挖開處可見柱狀體。從207國道西望貝力克熔巖臺地高低錯落有致、錐體大小不一，成為一道優(yōu)美的地質(zhì)景觀(圖2)。

野外調(diào)查結(jié)果顯示，貝力克玄武巖為一套火山熔巖，沒有發(fā)現(xiàn)火山錐及火山碎屑巖，但這并不意味著不存在火山錐。我們在第4級熔巖臺地邊緣發(fā)現(xiàn)熔巖臺地由于受風(fēng)化剝蝕及流水沖刷等強(qiáng)烈作用而被切割成一個個獨(dú)立的小平臺，由此可見后期外力作用對火山地貌的改造十分強(qiáng)烈。據(jù)此推測早期可能存在火山錐體，之后經(jīng)過長時間的風(fēng)化剝蝕及流水沖刷等外力的強(qiáng)烈作用，特別是新構(gòu)造運(yùn)動引起地殼的抬升作用加快了外力對錐體的破壞速率。貝力克地區(qū)的駱駝山可能是一座已經(jīng)被后期外力嚴(yán)重破壞的火山錐體。

一般認(rèn)為沿河谷兩岸分布的，由于河流堆積和侵蝕交替作用而形成的階梯狀地形叫做河流階地。同一級河流階地平行于河岸分布，并且河流階地海拔越高其離河岸越遠(yuǎn)。覆蓋在河流階地上的玄武巖通常稱為階地玄武巖，即它的成因和河流階地演化有關(guān)。貝力克玄武巖僅分布于錫林河西側(cè)，呈單向分布。沿錫林河西岸從東向西，地勢漸高，形成海拔不同的4級熔巖臺地，因此認(rèn)為貝力克玄武巖為一套受多期地殼抬升作用形成的4級熔巖臺地而非階地成因。

3.1 第1級熔巖臺地

主要分布在錫林水庫西岸，東西長為8～10km，南北長約10km，面積大概為80km2，約占整個臺地面積的20.5%。地勢上，臺地西側(cè)高，東側(cè)低，變化幅度在20m左右，這可能反映了當(dāng)時的一個古地形或者巖流的方向性。西側(cè)臺地玄武巖基本被第四紀(jì)沉積物覆蓋，而東側(cè)水庫邊的玄武巖出露很好。錫張鐵路從臺地西側(cè)穿過，在鐵路路基挖開處可見很好的玄武巖剖面。在此剖面和西側(cè)的錫林水庫附近皆可見非常發(fā)育的柱狀節(jié)理，將巖石切割成多邊形的柱體，常見的柱面有六邊形，也有四邊形、五邊形和七邊形，柱體垂直于熔巖層的層面(Long et al.，1986;陳旭等，2008)。此熔巖臺地柱狀體的柱面以六邊形和四邊形為主，厚度在1～2m之間。六邊形形狀大小不一，邊長最大為85cm，最小為30cm;四邊形邊長一般為40～50cm。東側(cè)臺地玄武巖不整合在晚更新世時期的河湖相沉積物之上(內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991)，玄武巖厚度為2～3m。局部玄武巖表面有一層鈣質(zhì)層，隱伏的沉積層中含有白色的膏鹽，反映了當(dāng)時的氣候比較干燥，蒸發(fā)量也比較大。此外，此臺地玄武巖中氣孔極其發(fā)育，多而密。氣孔直徑大小不一，一般為1cm，最大約5cm。

圖2 貝力克地區(qū)火山地質(zhì)地貌Fig.2 Volcano geology in Beilike area.

3.2 第2級熔巖臺地

第2級熔巖臺地主要沿著207國道以SN方向呈長條狀分布，寬度變化在3.5～9km之間，長度大約20km，分布面積為160km2，占全部臺地面積的41%。和第1級熔巖臺地一樣，從西往東，高程依次變低，變化幅度在50m左右。熔巖主要為一套氣孔玄武巖，氣孔大小為2～3cm，最大14cm。臺地大部分被全新世的坡積、洪積物覆蓋，洪積物由磨圓度及分選性差和大小不均的礫石、巖石碎屑、泥沙質(zhì)混合物構(gòu)成。由于第四紀(jì)覆蓋較為嚴(yán)重，柱狀體沒有很好地出露。

在臺地東南側(cè)昌圖敖包附近的鉆孔XZK4中可見4層玄武巖，中間有沉積夾層:砂巖，砂礫巖、黏砂土和千枚巖，表明了這個地區(qū)至少發(fā)生了4次火山活動。鉆孔XZK4中的沉積夾層主要為更新世湖相紅色泥巖層(羅修泉等，1990;內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991)。

此熔巖臺地與第1級熔巖臺地不呈陡坎接觸關(guān)系，但它們之間以產(chǎn)于中生代華力西晚期的閃長巖為界。由此臺地上往SW方向可見第3級和第4級熔巖臺地高低錯落有致，成為一道壯觀的地質(zhì)景觀。

3.3 第3級熔巖臺地

第3級熔巖臺地分布在貝力克牧場的NW方向和SE方向，該臺地北部從一棵樹農(nóng)場開荒隊(duì)開始往南至平頂山風(fēng)景區(qū)，標(biāo)高在1150m以上，明顯高出第2級臺地約40m，分布面積為70km2，約占全部臺地面積的18%。該臺地處在第4級臺地的NE方向，由于受流水沖刷作用的影響，中間比較低，南北側(cè)比較高。頂部發(fā)育柱狀節(jié)理并可見許多片狀玄武巖，柱狀體的頂部常常因氧化作用而呈紅褐色或黃褐色，盛行的西北風(fēng)使得臺地的NW方向坡度比較陡而SE方向比較緩。沿第3級臺地底部邊緣發(fā)育一條河流沖溝，寬度2～6m，深度1～3m。臺地頂部邊緣的柱狀體由于風(fēng)化及重力作用的影響，個別柱狀體有往外倒的傾向。柱狀節(jié)理的發(fā)育反映了一定的環(huán)境條件，即寧靜的噴發(fā)活動、較為平坦的地形及足夠的巖流厚度等(徐松年，1980)。

在此臺地陡坎中有一沉積夾層出露，據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志可知，此夾層屬于上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組，主要為一套土黃色泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，它與上覆的玄武巖呈假整合接觸關(guān)系。在第3級臺地東邊約100m處，發(fā)現(xiàn)一些高程介于第3級臺地和第2級臺地之間的孤立小山，它們可能是第3級熔巖臺地邊緣經(jīng)歷風(fēng)化剝蝕和流水沖刷作用的產(chǎn)物。

和第4級熔巖臺地相比，在第3級臺地頂部較少或沒有發(fā)現(xiàn)柱狀節(jié)理，可能是因?yàn)榈?級熔巖臺地地勢比較低，受風(fēng)蝕作用的影響比較小，一些柱狀體沒有很好地暴露出來。

此熔巖臺地NE方向與第2級熔巖臺地呈陡坎接觸關(guān)系。

3.4 第4級熔巖臺地

第4級熔巖臺地標(biāo)高在1,280m以上，出露面積為80km2，占全部臺地面積的20.5%，主要分布在貝力克牧場平頂山并向SW方向延伸，往西到達(dá)新廟，往南至布爾等希熱，越過一片全新世以風(fēng)成沙為主的堆積物后就是著名的達(dá)里諾爾玄武巖。此熔巖臺地形成時代最早、標(biāo)高最高，因此受后期外力作用最強(qiáng)。頂部可見最為明顯的柱狀節(jié)理，厚度可達(dá)數(shù)m，它們呈六邊形、不規(guī)則四邊形等，在臺地邊緣往往形成陡崖峭壁，柱狀體的頂部常常因氧化作用而呈紅褐色或黃褐色。此臺地面平坦開闊，前緣陡坎明顯，坎高一般為50～150m，坡角為30°～40°，局部近90°而成為峭壁。因長期風(fēng)化剝蝕作用及流水沖刷作用，臺地中部特別是邊緣沖溝尤其發(fā)育，沖溝一般成樹枝狀，寬度一般1～5m，深度一般1～3m(圖2)。這些沖溝把臺地邊緣部分切割成一個個小的獨(dú)立平臺。這些平臺有的呈孤立的截頭圓錐體;有的因后期嚴(yán)重破壞，頂部平臺消失而成圓錐體。這種受流水作用形成的圓錐體直徑一般在100m以上。在熔巖臺地的陡坎中間可見一套原劃分為中更新世的湖沼白色沉積層，它與上覆的灰黑色氣孔狀玄武巖呈平行不整合接觸關(guān)系，玄武巖厚度10～20m(羅修泉等，1990)。

鉆孔XZK4中B25、B26和B27層位的玄武巖年齡和第4級臺地玄武巖年齡相似，說明可能有更多的第4級臺地玄武巖隱伏在不同時代的熔巖臺地中。鉆孔中玄武巖之間的沉積夾層說明了此次火山活動具有多旋回的特點(diǎn)(張大泉，1986)。

站在此臺地上往南望，可見一大片達(dá)里諾爾的火山群，非常壯觀!

4 貝力克玄武巖臺地時代問題

有關(guān)貝力克玄武巖臺地的年代學(xué)研究，由于它不像阿巴嘎地區(qū)和達(dá)里諾爾地區(qū)那樣發(fā)育大規(guī)模的火山錐，因此很少引起有關(guān)研究者的注意，有的甚至把它歸并為達(dá)里諾爾玄武巖的一部分。目前只有羅修泉等人(1990)對其進(jìn)行過年代學(xué)工作。結(jié)合阿巴嘎地區(qū)和達(dá)里諾爾地區(qū)玄武巖的年齡資料，以下對該區(qū)玄武巖的年代學(xué)問題做初步的探討。

阿巴嘎玄武巖年齡跨度在14.57～2.55Ma之間?；鹕絿姲l(fā)活動開始于中新世中期，而在晚中新世達(dá)到高潮，上新世晚期基本結(jié)束(羅修泉等，1990;Kung-Suan et al.，2008);沒有精確的年齡數(shù)據(jù)顯示第四紀(jì)的火山活動，但是根據(jù)野外考察發(fā)現(xiàn)阿巴嘎地區(qū)存在大規(guī)模的保存較為完好的火山錐，推測該地區(qū)的火山活動可能持續(xù)到第四紀(jì)，這個結(jié)論和張臣等(2004)的研究結(jié)果相一致。達(dá)里諾爾玄武巖年齡基本上集中在上新世中期到第四紀(jì)((3.27±0.27)Ma至0.16Ma)，只在一個鉆孔中發(fā)現(xiàn)了中新世中期(15.12±0.92)Ma的玄武巖。內(nèi)蒙古的阿巴嘎玄武巖及其相鄰的處在蒙古國境內(nèi)的達(dá)里干加玄武巖中亦發(fā)現(xiàn)了中新世的熔巖(Kononova et al.，2002)，說明錫林郭勒地區(qū)中新世的熔巖可能有大面積的分布，只是被后期的年代較新的熔巖或第四紀(jì)沉積物所覆蓋。羅修泉等(1990)研究表明，貝力克玄武巖主要為上新世中期到更新世中期((3.27 ±0.25)Ma至(0.47 ±0.2)Ma)火山活動的產(chǎn)物。

羅修泉等(1990)把貝力克地區(qū)劃分成3級玄武巖臺地(時代分別為更新世中期、上新世晚期、上新世中期)，在他們研究的基礎(chǔ)上，并根據(jù)野外調(diào)查結(jié)果，我們重新把第1級臺地再分為2個獨(dú)立的臺地，證據(jù)如下:1)這一級臺地由2個不相連的小臺地組成，它們之間被中生代的閃長巖隔開;2)這2個小臺地的高差也有所不同(分別為1034～1057m和1070～1120m);3)2個小臺地的年齡跨度比較大(左側(cè)小臺地玄武巖時代為中更新世，右側(cè)小臺地時代為早更新世)。因此，認(rèn)為第4級熔巖臺地年齡為上新世中期;第3級熔巖臺地年齡為上新世晚期;第2級熔巖臺地年齡為更新世早期(即昌圖敖包鉆孔XZK4最上層B24);第1級熔巖臺地年齡為更新世中期。這樣就形成了一種熔巖臺地標(biāo)高越高其年代越老的現(xiàn)象，即上老下新的格局。有關(guān)熔巖臺地更為全面的年齡測試工作正在進(jìn)行中，這將有助于進(jìn)一步分析貝力克地區(qū)火山活動的時空規(guī)律及玄武巖臺地演化過程。

5 貝力克玄武巖臺地成因探討

亞洲東部廣泛分布著新生代的板內(nèi)火山活動，其活動分散、火山錐體較小，由中心式噴溢產(chǎn)生的熔巖范圍一般＜30km2(Barry et al.，2003)。Barry等發(fā)現(xiàn)在中國的華北至蒙古的一些地區(qū)廣泛分布的玄武巖具有相似的地球化學(xué)特征，說明這些玄武巖具有一個相似的地幔源區(qū)或巖漿過程，但是目前關(guān)于整個亞洲東部玄武巖漿產(chǎn)生的機(jī)理還存在著一些爭論。Chung等(1994)認(rèn)為，印度板塊向歐亞板塊碰撞或者太平洋板塊向歐亞板塊俯沖引起巖石圈的被動擴(kuò)張或者軟流圈的上涌，從而導(dǎo)致了巖漿作用的發(fā)生;有的學(xué)者通過研究蒙古高原玄武巖后認(rèn)為是地幔柱與巖石圈相互作用的結(jié)果，局部地區(qū)發(fā)育的斷裂則是印度板塊與歐亞板塊碰撞后的遠(yuǎn)程效應(yīng)(Brian，1993)。此外，還有一些學(xué)者認(rèn)為是地幔柱或熱點(diǎn)成因。無論是哪一種情況，都不能給出完美的答案。但毫無疑問，它們可能引發(fā)了新構(gòu)造運(yùn)動的發(fā)生，主要表現(xiàn)在以下2點(diǎn):1)斷裂性質(zhì)發(fā)生了改變，一般由原來的壓性或壓扭性改變?yōu)閺埿曰驈埮ば?，而拉張的環(huán)境有利于火山活動的產(chǎn)生;2)局部地區(qū)地殼的階段性、差異性抬升運(yùn)動。

自上新世以來，貝力克地區(qū)頻繁的火山活動形成多期玄武巖，同時伴隨著構(gòu)造抬升和之后強(qiáng)烈的風(fēng)化剝蝕作用，最終在錫林水庫至貝力克地區(qū)出現(xiàn)眾多大小不一的玄武巖平頂山，依次從低到高形成4級熔巖臺地，其時代依次為更新世中期、更新世早期、上新世晚期、上新世中期，這樣便形成一種臺地高程越高其年齡越老的格局。這些玄武巖熔巖臺地在錫林河以西地區(qū)呈單向分布，錫林河以東地區(qū)主要為中生代花崗巖，因此有別于沿河流兩側(cè)對稱分布的河流階地，推測貝力克熔巖臺地這種“上老下新”的現(xiàn)象是新構(gòu)造運(yùn)動抬升作用的結(jié)果。

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GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND GENESIS OF BASALT PLATFORM IN BEILIKE，INNER MONGOLIA

CHEN Sheng-sheng FAN Qi-cheng ZHAO Yong-wei SUIJian-li
(Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China)

Cenozoic basalts distribute along NW-SE direction in Xilinguole，Inner Mongolia.According to volcanic geology，they are divided into three volcanic fields，namely，Abaga basalt，Beilike basalt and Dalinuoer basalt.The Beilike basalt is distinctive to the other two basaltic areas，for its characteristics of simple petrology of tholeiite，no volcanic cones or vents surviving from aging，and mantle derived xenoliths free.Geographically，Beilike basalt forms four steps of lava platforms at different heights:1034 ～1057m，1070 ～1120m，1150 ～1200m and 1280m，respectively.Isotopic dating reveals the ages of the Beilike basalt varying from middle Pliocene tomiddle Pleistocene，and the upper lavas are older than the lower ones.According to this fact，we can tell the scenario of the Beilike basaltas that the Cenozoic volcanic eruptions form the lava shield，then it is elevated by episodic uplift of the Neotectonic movement.

Beilike Inner Mongolia，basalt platform，geological features，genesis

P317.3

A

0253-4967(2011)02-0430-10

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.02.016

2011-01-04收稿，2011-03-28改回。

國家自然科學(xué)基金(40972047)資助。

陳生生，男，1986年生，中國地震局地質(zhì)研究所在讀碩士研究生，研究方向?yàn)榛鹕降刭|(zhì)學(xué)與火山巖地球化學(xué)，E-mail:shengshengqiuqiu@163.com。