宋明春,李 杰,李世勇,丁正江,譚現(xiàn)鋒,張照錄,王世進(jìn)

1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局/山東省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心，濟(jì)南 250013 2.河北地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，石家莊 050031 3.山東省物化探勘查院，濟(jì)南 250013 4.山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 日照 276826 5.山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 濟(jì)寧 272100 6.山東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，山東 淄博 255000 7.山東省地質(zhì)調(diào)查院，濟(jì)南 250013

0 引言

華北克拉通由西部地塊和東部地塊組成，二者于1.85 Ga左右發(fā)生碰撞作用[1-3]后，經(jīng)歷了中元古代、新元古代和古生代(1.7～0.2 Ga)的長(zhǎng)期克拉通穩(wěn)定發(fā)展階段[4-6]。中生代以來(lái)，華北克拉通活化，經(jīng)受了廣泛的改造、破壞[7]，巖漿活動(dòng)和構(gòu)造作用異常強(qiáng)烈，斷陷盆地大范圍發(fā)育，同時(shí)產(chǎn)生了大量金屬礦產(chǎn)和油氣資源。晚中生代是華北克拉通構(gòu)造轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時(shí)期，其主要表現(xiàn)是：構(gòu)造動(dòng)力體制經(jīng)歷了從特提斯構(gòu)造域向?yàn)I太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換[7-9]；構(gòu)造格架由南、北排列轉(zhuǎn)換為東、西分異[10]；侏羅紀(jì)—早白堊世早期的早燕山運(yùn)動(dòng)為強(qiáng)擠壓陸內(nèi)造山期，而早白堊世晚期—晚白堊世的晚燕山運(yùn)動(dòng)則為主伸展垮塌期[11]。構(gòu)造變形體制轉(zhuǎn)變導(dǎo)致中國(guó)東部中生代古地貌格局和地質(zhì)環(huán)境發(fā)生重大變遷，為我們認(rèn)識(shí)大陸的形成演化提供了重要理論依據(jù)。我國(guó)地質(zhì)學(xué)家通過(guò)深入研究，先后提出了“燕山運(yùn)動(dòng)”[12]、“地臺(tái)活化”[13]、“巖石圈減薄”或“去根”[14]、“克拉通破壞”[6-7，15]等理論認(rèn)識(shí)。

魯東地區(qū)位于華北克拉通南緣與大別—蘇魯造山帶東北段的結(jié)合位置，晚中生代構(gòu)造、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，是研究華北東部晚中生代構(gòu)造動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換和克拉通破壞過(guò)程的理想場(chǎng)所。前人[16-19]對(duì)魯東中生代巖漿活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了較多研究，尤其是對(duì)與膠東金礦成礦有關(guān)的構(gòu)造-巖漿作用過(guò)程進(jìn)行了大量研究，并對(duì)巖漿巖的成因、形成的大地構(gòu)造背景和斷裂構(gòu)造的性質(zhì)、演化等分別進(jìn)行了深入探討，同時(shí)注意到了早白堊世伸展作用及巖石圈減薄對(duì)膠東巖漿、構(gòu)造活動(dòng)的重要影響。但對(duì)巖漿活動(dòng)與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的有機(jī)聯(lián)系研究較少，對(duì)巖漿序列的劃分尚不夠完善，還沒(méi)有清晰地闡明巖漿與構(gòu)造產(chǎn)生的統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)機(jī)制。本文基于野外區(qū)域地質(zhì)調(diào)查對(duì)膠東復(fù)雜巖漿序列的系統(tǒng)劃分和深部勘查對(duì)斷裂構(gòu)造深部形態(tài)的新認(rèn)識(shí)，結(jié)合大量前人研究成果，通過(guò)分析魯東晚中生代巖漿活動(dòng)及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，建立了二者的成生聯(lián)系，提出了熱隆-伸展構(gòu)造認(rèn)識(shí)，探討了這一構(gòu)造過(guò)程的區(qū)域動(dòng)力學(xué)背景及其與膠東大規(guī)模成礦的關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

魯東西北部和中部地區(qū)屬于華北克拉通，由膠北地塊(或稱膠北隆起)和膠萊盆地組成；魯東東部和魯東南地區(qū)分別被稱為威海地塊和膠南地塊(地體、隆起)，二者均屬于大別—蘇魯造山帶(圖1)。

膠北地塊為一個(gè)由穩(wěn)定的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和活化的中—新生代地質(zhì)體構(gòu)成的新、老復(fù)合地質(zhì)單元。前寒武紀(jì)基底變質(zhì)巖系主體為太古宙TTG質(zhì)花崗巖和古元古代孔茲巖系。太古宙TTG質(zhì)花崗巖包括中太古代十八盤片麻巖套、新太古代早期棲霞片麻巖套和新太古代晚期譚格莊片麻巖套、官道片麻巖套，中太古代唐家莊巖群、新太古代膠東巖群和中太古代—新太古代基性-超基性巖組合零星分布于TTG質(zhì)花崗巖中；古元古代孔茲巖系包括荊山群和粉子山群，二者均是含有高鋁片巖、大理巖和石墨巖系的變質(zhì)地層；但荊山群的變質(zhì)程度為麻粒巖相，粉子山群主要為角閃巖相，它們是古元古代膠遼活動(dòng)帶的重要組成部分，其內(nèi)常有順層貫入的古元古代基性-超基性侵入體(萊州基性-超基性巖組合)、花崗巖類侵入體(大柳行花崗巖)；在膠北地塊北部零星分布有中元古代以變質(zhì)碎屑巖為主的芝罘群及新元古代淺變質(zhì)的蓬萊群。中生代以大量發(fā)育侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)花崗巖類侵入巖為特點(diǎn)：前者主要包括玲瓏型花崗巖，少量文登型花崗巖和垛崮山型花崗閃長(zhǎng)巖；后者以偉德山型花崗巖為主，另有部分郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖、嶗山型花崗巖和雨山型花崗斑巖。新生代除在棲霞、蓬萊一帶零星分布有玄武巖(分別屬新近紀(jì)臨朐群和第四紀(jì)史家溝組)及龍口、平度一帶的盆地中隱伏的古近紀(jì)五圖群外，其余均是沿山間盆地、河流和沿海分布的第四紀(jì)松散沉積物。

圖1 魯東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 Regional geological map of eastern Shandong Province

膠萊盆地為白堊紀(jì)陸相盆地，由3個(gè)構(gòu)造層組成：下部為由綠色、雜色河湖相碎屑巖系組成的早白堊世早期萊陽(yáng)群；中部為由基性、中性和酸性火山巖組成的早白堊世晚期青山群；上部為由紅色河湖相碎屑巖系組成的晚白堊世—古新世王氏群。

膠南地塊和威海地塊前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系主要由新元古代含超高壓榴輝巖的花崗質(zhì)片麻巖(榮成片麻巖套、月季山片麻巖套和鐵山片麻巖套)組成，另有少量古元古代變質(zhì)表殼巖(膠南表殼巖)和中元古代基性-超基性巖組合(海陽(yáng)所組合)。中生代地質(zhì)組成與膠北地塊相似，但有零星分布的晚三疊世侵入巖，如：石島一帶的正長(zhǎng)巖類和正長(zhǎng)花崗巖類；昆崳山南坡柳林莊和膠南夏河城一帶的閃長(zhǎng)巖類，以往的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中也將其歸屬為晚三疊世[20]，其主要依據(jù)是K-Ar年齡，但尚需進(jìn)一步確認(rèn)；另外，也有少量白堊紀(jì)大店型正長(zhǎng)巖。新生代地質(zhì)組成為第四紀(jì)松散沉積物。

魯東地區(qū)中生代斷裂構(gòu)造發(fā)育，大致構(gòu)成以NNE走向的沂沭斷裂帶(郯廬斷裂的山東段)為軸線，向NE發(fā)散SW收斂的構(gòu)造組合格局。魯東最發(fā)育的一組斷裂是NE—NNE走向斷裂，其次為近EW—NEE走向斷裂。NE—NNE向斷裂發(fā)育的條數(shù)多、密度大，是膠東金礦的主要控礦構(gòu)造。EW—NEE向斷裂地表出露比較零星，連續(xù)性較差。華北克拉通(膠北地塊)和大別—蘇魯造山帶(膠南地塊和威海地塊)的結(jié)合帶被NE向斷裂和中生代花崗巖疊加，大致位于牟平—即墨斷裂和五蓮—青島斷裂一線。

2 巖漿熱隆作用

魯東地區(qū)晚中生代巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，有一定規(guī)模的侵入巖體有46個(gè)，出露總面積近9 000 km2，占魯東陸域面積的近1/4。侵入巖體常集中分布，構(gòu)成巖漿熱隆中心：侏羅紀(jì)有玲瓏和昆崳山—鵲山2個(gè)，白堊紀(jì)較多，膠北地塊有艾山—郭家?guī)X和海陽(yáng)2個(gè)，威海地塊有偉德山—三佛山1個(gè)，膠南地塊有嶗山—大珠山、日照—河山和大山3個(gè)。侵入巖的巖石類型復(fù)雜(圖2)，成巖物質(zhì)來(lái)源和過(guò)程多樣，構(gòu)成了不同的侵入巖組合類型，反映了不同的大地構(gòu)造背景。

2.1 侏羅紀(jì)陸殼重熔花崗巖

垛崮山型花崗閃長(zhǎng)巖分布于昆崳山—鵲山熱隆中心的南部，出露總面積約140 km2，由花崗閃長(zhǎng)巖類侵入巖組成，呈中粒、中細(xì)粒、似斑狀結(jié)構(gòu)，弱片麻狀構(gòu)造，鋯石SHRIMP U-Pb同位素年齡為(161±1)Ma[21]。具有高鋁、低鎂的巖石化學(xué)特征，屬鈉質(zhì)花崗巖，為鈣堿性巖系列和高鉀鈣堿性巖系列[20]。微量元素中，Sr、Ba質(zhì)量分?jǐn)?shù)高(分別為(871～965)×10-6和(2 000～2 280)×10-6)，Y、Yb質(zhì)量分?jǐn)?shù)低(分別為(9.08～11.71)×10-6和(0.83～1.24)×10-6)[20]。垛崮山花崗閃長(zhǎng)巖中普遍含綠簾石，是在自由空間中結(jié)晶的巖漿型礦物，結(jié)晶的最小壓力為8×10-8Pa[22]，反映巖體形成深度為25～30 km。地球化學(xué)特征顯示，石榴石+角閃石為垛崮山型花崗閃長(zhǎng)巖巖漿源區(qū)的殘留相礦物，暗示巖漿源區(qū)可能是以高壓麻粒巖相至榴輝巖相為特征的基性下地殼，指示地殼厚度>40 km[23]。

玲瓏型花崗巖典型巖體包括玲瓏巖體、昆崳山巖體、鵲山巖體和畢郭巖體等，巖體分布集中，分別構(gòu)成玲瓏熱隆中心和昆崳山—鵲山熱隆中心，巖體分布面積總計(jì)約3 948 km2。主要巖性為不同結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或特征礦物的二長(zhǎng)花崗巖類，早期侵入體以片麻狀含石榴二長(zhǎng)花崗巖為主(圖2a)，晚期侵入體則主要為塊狀淡色二長(zhǎng)花崗巖。玲瓏巖體19個(gè)樣品的鋯石SHRIMP、LA-ICPMS和40Ar-39Ar同位素年齡為(164±2)～(144±3)Ma[24-30]；昆崳山和鵲山巖體6個(gè)樣品的鋯石SHRIMP和LA-ICPMS同位素年齡中，除1個(gè)年齡數(shù)據(jù)明顯偏小((130±9) Ma)外，其他5個(gè)樣品的同位素年齡為(160±3)～(140±4)Ma[21，27-28，31]。該類型花崗巖具有高鋁、低鎂的巖石化學(xué)特征，屬鉀質(zhì)花崗巖，高鉀鈣堿性巖系列(圖3a)。其微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯示了高Ba、Sr(圖3b)(Ba質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(860～2 036)×10-6，Sr質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(425～561)×10-6)和低Y、Yb(Y質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(3.09～25.40)×10-6，Yb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.42～4.22)×10-6)的特點(diǎn)[20]。對(duì)玲瓏巖體樣品進(jìn)行的穩(wěn)定同位素測(cè)試結(jié)果表明，花崗巖的87Sr/86Sr值為0.710～0.718，屬于地殼部分熔融花崗巖類；石英的δ18O值為7.47、8.71、9.21、10.43[20]，主要屬正常δ18O花崗巖類。地球化學(xué)特征指示玲瓏花崗巖系陸殼重熔的S型花崗巖。

a.玲瓏型花崗巖(具片麻狀構(gòu)造)；b.郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖(似斑狀結(jié)構(gòu))；c.偉德山型花崗巖(似斑狀結(jié)構(gòu))；d.偉德山型花崗巖(含閃長(zhǎng)質(zhì)包體)。圖2 魯東晚中生代花崗巖類典型巖石照片F(xiàn)ig.2 Photographs of the late Mesozoic granitoid in eastern Shandong Province

文登型花崗巖典型巖體包括文登巖體和欒家河巖體，二者分別位于昆崳山—鵲山熱隆中心和玲瓏熱隆中心附近，總面積約427 km2。主要巖性為各種結(jié)構(gòu)(細(xì)粒似斑狀、中粒似斑狀、粗粒似斑狀及之間的過(guò)渡結(jié)構(gòu))的二長(zhǎng)花崗巖。文登型花崗巖5個(gè)樣品的鋯石LA-ICPMS同位素年齡為(167±3)～(149±2)Ma[40-41]。巖石中普遍含白云母，宏觀特征指示其具S型花崗巖特點(diǎn)。Al/(Al-Na-K-2Ca)值為6～36，均大于0，平均值為14[20]，也顯示S型花崗巖特征。巖體中有少量包體，除巖體邊部的圍巖捕虜體外，內(nèi)部主要為細(xì)粒富云包體。富云包體直徑一般為10～15 cm，小者5 cm左右，可分為3種類型：其一呈棱角狀，與寄主巖界面清晰；其二呈扁豆?fàn)?，?nèi)部云母定向明顯；其三為不規(guī)則狀，具多級(jí)相變特征。多數(shù)包體邊部被小范圍細(xì)?；◢弾r包圍，向外側(cè)變?yōu)楹咧写至；◢弾r，包體成分相當(dāng)于富黑云斜長(zhǎng)變粒巖、二長(zhǎng)片麻巖。包體的上述特征指示其來(lái)源于大陸硅鋁殼，為部分熔融的殘留物。因此，認(rèn)為文登型花崗巖巖漿來(lái)源于陸殼，系陸殼重熔的S型花崗巖類。

圖中數(shù)據(jù)除本文外，a圖中數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[20，29，32]，b圖中數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[29，33-39]。圖3 魯東晚中生代巖漿巖的w(K2O)-w(SiO2)圖解(a)和Rb -Sr -Ba圖解(b)Fig.3 The w (K2O ) vs. w (SiO2) plot(a) and the Rb - Sr-Ba plot(b)of the Late Mesozoic magmatic rocks in eastern Shandong Province

2.2 白堊紀(jì)殼?；旌显椿◢弾r

郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖主要分布于膠東西北部，構(gòu)成艾山—郭家?guī)X熱隆中心。自西向東主要侵入巖體包括：倉(cāng)上、上莊、北截、叢家、曲家、郭家?guī)X、范家店和澤頭等巖體，分布總面積大致514 km2，主要由二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖等巖性組成，具似斑狀結(jié)構(gòu)(圖2b)。郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖常與金礦密切伴生，被部分地質(zhì)工作者認(rèn)為是膠東金礦的直接礦源巖[42]。鋯石SHRIMP和LA-ICPMS法測(cè)定的巖漿侵位時(shí)代為(130.0±3.0)～(125.4±2.2)Ma[26，29，43-45]。巖石化學(xué)成分屬鈉質(zhì)花崗巖，以高鉀鈣堿巖系列為主，個(gè)別樣品投點(diǎn)于橄欖安粗巖系列(圖3a)。微量元素w(Sr)多大于700×10-6，w(Ba)多大于500×10-6[20]，屬高Ba、Sr花崗巖，w(Sr)高于玲瓏型花崗巖(圖3b)。87Sr/86Sr值為0.702 8～0.716 0，變化范圍較大，指示巖漿可能來(lái)自不同的源區(qū)；δ18O值為9.4‰～11.5‰，主要屬高δ18O值花崗巖類，暗示巖漿源區(qū)殼源成分較多[20]?；◢弾r中普遍含有微粒閃長(zhǎng)巖包體，詳細(xì)的巖石學(xué)、地球化學(xué)及副礦物組合研究表明，包體來(lái)自于幔源源區(qū)[42]。因此認(rèn)為，郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖是由殼、?；旌蠋r漿經(jīng)歷結(jié)晶分異形成，屬I型花崗巖。

偉德山型花崗巖在膠東的前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系隆起區(qū)廣泛分布，形成一些規(guī)模較大的復(fù)式巖基。重要的侵入巖體有偉德山、院格莊、南宿、牙山、艾山、龍王山、三佛山、海陽(yáng)、大山、板泉、團(tuán)林、石汪崖、鐵镢山-藏馬山、橋子山、老營(yíng)頂、韓村、石臼所、大場(chǎng)和石場(chǎng)等巖體，各巖體大致呈NE向串珠狀分布。白堊紀(jì)艾山—郭家?guī)X、海陽(yáng)、偉德山—三佛山、嶗山—大珠山、日照—河山和大山熱隆中心全部或主要由偉德山型花崗巖組成。偉德山型花崗巖的出露總面積大致2 662 km2，主要巖石類型有閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖，巖石常具似斑狀結(jié)構(gòu)(圖2c)。對(duì)偉德山、三佛山、艾山、牙山、院格莊、海陽(yáng)、五蓮、大店等巖體進(jìn)行鋯石SHRIMP、LA-ICPMS和TIMS年齡測(cè)試，獲得的20個(gè)年齡值范圍為(126±3)～(108±2)Ma[19，21，40，46-47]。本文采自偉德山巖體(偉1—偉5)、艾山巖體(艾1—艾4)和南宿巖體(南1、南2)共11個(gè)樣品，送至核工業(yè)地質(zhì)分析測(cè)試研究中心進(jìn)行了主元素和微量元素測(cè)試(表1)。本文和前人測(cè)試的主元素化學(xué)成分，投點(diǎn)介于鈉質(zhì)花崗巖和鉀質(zhì)花崗巖之間，多傾向于為前者，屬高鉀鈣堿性巖系列和橄欖安粗巖系列(圖3a)。微量元素w(Ba)為(960～3 033)×10-6(表1)，位于高Ba花崗巖類范疇；w(Rb)高于玲瓏和郭家?guī)X型花崗巖，部分樣品投點(diǎn)于低Ba-Sr花崗巖區(qū)及附近，顯示向低Ba-Sr花崗巖過(guò)渡特點(diǎn)(圖3b)。地球化學(xué)特征總體反映偉德山花崗巖為幔源和殼源混合成因，屬I型花崗巖。巖體中分布有豐富的具有巖漿結(jié)構(gòu)的微粒閃長(zhǎng)質(zhì)包體(圖2d)，包體中常有與寄主花崗巖特征相似的斑雜狀花崗質(zhì)成分及鉀長(zhǎng)石大斑晶，指示巖漿形成過(guò)程中存在幔源和殼源巖漿的機(jī)械和化學(xué)混合作用[48]。

表1 研究區(qū)偉德山型花崗巖的主量元素和微量元素分析結(jié)果

注：主量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位為%；微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位為10-6。

2.3 白堊紀(jì)深源花崗巖

大店型石英正長(zhǎng)巖巖體規(guī)模一般較小，主要有大店、白旄、王家野疃、獨(dú)單山及老山等巖體，分布于大山熱隆中心西部，面積約140 km2，為正長(zhǎng)巖-石英正長(zhǎng)巖系列侵入巖?；瘜W(xué)成分為鉀質(zhì)花崗巖，屬橄欖安粗巖系列和高鉀鈣堿性巖系列，富堿、貧鈣；相對(duì)富集Zr、Hf、Nb、Y等高場(chǎng)強(qiáng)元素和Rb、U、Th等大離子親石元素，而虧損大離子親石元素Ba、Sr和過(guò)渡元素Cr、Ni[20]。顯示了A型花崗巖地球化學(xué)特征。

嶗山型花崗巖主要有嶗山、河山、大珠山、小珠山、龍須島、招虎山及大澤山等巖體，分布于嶗山—大珠山和日照—河山熱隆中心，出露總面積約1 327 km2。其為二長(zhǎng)花崗巖-正長(zhǎng)花崗巖-堿長(zhǎng)花崗巖系列侵入巖，堿長(zhǎng)花崗巖中常含有堿性暗色礦物鈉閃石和霓石。5件樣品的鋯石SHRIMP和單礦物40Ar-39Ar同位素年齡值為(120.00±2.00)～(107.04±2.14)Ma[40，49-50]。巖石化學(xué)成分明顯富硅、堿，鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低(SiO2、K2O+Na2O和CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍分別為70.43%～76.65%、8.19%～11.44%和0.22%～1.77%)[20]，顯示了A型花崗巖的典型特征，屬鉀質(zhì)花崗巖，高鉀鈣堿性巖系列和橄欖安粗巖系列(圖3a)。微量元素顯示了低Ba、高Rb的低Ba、Sr花崗巖特點(diǎn)，明顯不同于侏羅紀(jì)的高Ba、Sr花崗巖(圖3b)。嶗山型花崗巖的早期階段侵入巖巖石類型主要是正長(zhǎng)花崗巖，屬A2型花崗巖類；而晚期階段侵入巖中多含有鈉閃石、霓石等堿性礦物，屬A1型花崗巖[20]。巖石中δ18O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.6‰～8.8‰，屬正常類型δ18O花崗巖類；87Sr/86Sr值為0.706 7～0.708 3，與玄武巖源區(qū)巖漿巖相似[35，51]。與蘇州、山海關(guān)、魁歧、碾子山等地區(qū)A型花崗巖比較，嶗山型花崗巖的εNd值較低、εSr(t)值較高，具有富集地幔特征，顯示了與膠東早前寒武紀(jì)基底巖石良好的淵源關(guān)系[20]，指示巖漿起源于下地殼基底變質(zhì)巖的部分熔融。

2.4 白堊紀(jì)脈巖

魯東地區(qū)白堊紀(jì)脈巖非常發(fā)育，巖脈寬一般數(shù)米至數(shù)百米，長(zhǎng)百余米至數(shù)千米，走向NE至NS。脈巖多與中生代侵入巖相伴產(chǎn)出，分布于侵入巖內(nèi)及附近圍巖中。脈巖常常按巖性、時(shí)代、地域、產(chǎn)狀形成規(guī)律性組合，據(jù)此將其命名為三大脈巖帶：玲瓏—招風(fēng)頂脈巖帶，主要分布于膠北地塊玲瓏巖體中，膠南地塊夏河城巖體及其附近也有少量分布；巨山—龍門口脈巖帶，在魯東地區(qū)廣泛分布，主要分布于偉德山型花崗巖和郭家?guī)X型花崗巖中及附近區(qū)域；嶗山—大珠山脈巖帶，主要分布于蘇魯超高壓變質(zhì)帶與膠萊盆地接合部位附近，與嶗山花崗巖、大店石英正長(zhǎng)巖相伴分布。脈巖的巖石類型多樣，基性、中性、酸性脈巖均有。9件脈巖樣品的鋯石SHRIMP、LA-ICPMS和40Ar-39Ar同位素年齡范圍為(121.6±1.7)～(114.0±2.0)Ma[26，52-56]。巨山-龍門口脈巖帶的海陽(yáng)郭城地區(qū)脈巖和魯東北金礦田中脈巖研究表明，其巖石化學(xué)富Mg、Fe、Al、K和堿，屬鉀質(zhì)鈣堿性巖系列；微量元素和稀土元素中，LILE和LREE相對(duì)富集，HFSE相對(duì)虧損，Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，顯示了與大陸弧鈣堿性玄武巖相似的地球化學(xué)特征[57-58]，指示其形成于陸弧構(gòu)造環(huán)境(圖4)。對(duì)膠西北金礦床中暗色脈巖的C、O同位素研究表明，其中方解石的δ13CPDB，方解石、δ18OSMOW，方解石和δ18OSMOW，全巖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為-0.9‰～0.9‰、7.1‰～11.6‰和5.8‰～10.6‰，大部分樣品的δ18OSMOW，方解石、δ18OSMOW，全巖值不大于10‰，說(shuō)明這些暗色脈巖為深源巖漿成因，其初始巖漿具有同源性質(zhì)[59]。同位素地球化學(xué)指示，膠東的煌斑巖來(lái)源于EMⅡ型富集巖石圈地幔[60]。

2.5 晚中生代構(gòu)造環(huán)境及地殼隆升

魯東晚侏羅世花崗巖類為地殼重熔S型花崗巖，巖石中常有明顯的片麻狀構(gòu)造(圖2a)，它們與圍巖呈較和諧順層侵入接觸關(guān)系，接觸處二者片麻理協(xié)調(diào)一致。二者之間經(jīng)常可見很寬大的交互帶(可達(dá)數(shù)千米寬)，花崗巖中有許多變質(zhì)巖包體，變質(zhì)巖中則有大量順層貫入的花崗巖脈。通常認(rèn)為，S型花崗巖是在擠壓構(gòu)造環(huán)境下，地殼強(qiáng)烈縮短增厚而發(fā)生深熔作用的產(chǎn)物[61]。魯東晚侏羅世S型花崗巖的大量發(fā)育，指示該地區(qū)在晚侏羅世發(fā)生了重要的構(gòu)造擠壓縮短變形和地殼增厚事件。該期巖漿活動(dòng)在華北克拉通東部普遍發(fā)育，如遼東地區(qū)出露的典型巖體有黑溝、小黑山巖體等，侵入巖體年齡集中于180～155 Ma，以花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖為主，大部分巖體片麻狀結(jié)構(gòu)發(fā)育[62-63]；在燕山東部地區(qū)，晚侏羅世侵入巖則以花崗巖為主，侵入時(shí)代集中于165～138 Ma[64-65]；在燕山西部地區(qū)，出露于云蒙山地區(qū)的侏羅紀(jì)巖體時(shí)代為160～141 Ma；在郯廬斷裂西側(cè)蚌埠隆起區(qū)的荊山巖體是典型的片麻狀花崗巖體，以含石榴子石片麻狀花崗巖為主，侵位年齡為(160.2±1.3)Ma[66]。

魯東白堊紀(jì)花崗巖類和脈巖的地球化學(xué)特征總體顯示大陸弧特征，說(shuō)明當(dāng)時(shí)處于太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的大陸弧位置?；◢弾r體大致呈NE向串珠狀展布，單個(gè)巖體大部分呈近EW向展布，也有呈NE向或近SN向展布者，常常沿區(qū)域斷裂構(gòu)造分布或受其控制，巖體與圍巖呈明顯的切割式侵入接觸關(guān)系，且常表現(xiàn)為擠入圍巖強(qiáng)力定位的特點(diǎn)，許多巖體有明顯的環(huán)帶狀侵入體分布規(guī)律，巖石中常有充分生長(zhǎng)的大斑晶(圖2b、c)。這些特征指示，白堊紀(jì)花崗巖形成時(shí)總體處于伸展構(gòu)造環(huán)境。另外，A型花崗巖一般被認(rèn)為是巖石圈拉張減薄的產(chǎn)物。魯東地區(qū)早白堊世A型花崗巖規(guī)模大，在嶗山型花崗巖的晚期出現(xiàn)含鈉閃石的強(qiáng)堿性A1型花崗巖，不僅發(fā)生廣泛的巖漿侵位，而且在膠萊盆地中同期出現(xiàn)強(qiáng)烈的火山噴發(fā)，因此認(rèn)為魯東早白堊世處于大陸弧強(qiáng)烈的拉張構(gòu)造環(huán)境。

招遠(yuǎn)大尹格莊金礦區(qū)和玲瓏金礦區(qū)樣品數(shù)據(jù)來(lái)自于參考文獻(xiàn)[57]；海陽(yáng)郭城地區(qū)樣品數(shù)據(jù)來(lái)自于參考文獻(xiàn)[58]。圖4 魯東地區(qū)脈巖的Zr/Al2O3-TiO2/Al2O3(a)和Ce/P2O5-Zr/TiO2判別圖解(b)Fig.4 Zr/ Al2O3-TiO2/Al2O3(a)and Ce/ P2O5-Zr/ TiO2(b)diagrams of the dikes occurring in eastern Shandong Province

魯東地區(qū)140 Ma 以前形成的高鍶花崗巖具有加厚地殼特征[23，36]，根據(jù)地球化學(xué)特征推測(cè)昆崳山巖體的源區(qū)殘留固相相當(dāng)于石榴石角閃巖至榴輝巖，反映地殼厚度大于40 km[23]，而其后在早白堊世130～110 Ma 出現(xiàn)大量指示地殼減薄的殼?；旌匣◢弾r和幔源中基性脈巖。地球物理資料則顯示，魯東地區(qū)現(xiàn)今地殼的厚度為30～34 km，反映加厚的侏羅紀(jì)地殼現(xiàn)已明顯減薄[67-68]。前人研究表明，玲瓏巖體侵位壓力為4.5×10-8Pa[69]或(3.0～4.0)×10-8Pa[70]，采用巖漿巖綠簾石壓力計(jì)計(jì)算的侵位深度為10～15 km[71]；采用角閃石全鋁壓力計(jì)，計(jì)算郭家?guī)X巖體侵位深度為(13.0±1.6) km[72]，而早白堊世的艾山、海陽(yáng)、牙山、三佛山、偉德山等巖體侵位深度則普遍小于3.5 km[71]。海陽(yáng)和牙山巖體侵入萊陽(yáng)盆地萊陽(yáng)群底部，也反映了它們侵位較淺的特點(diǎn)[20]。從侵入體之間的接觸關(guān)系來(lái)看，早白堊世艾山巖體侵入玲瓏型花崗巖和郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖，三佛山巖體侵入垛崮型花崗閃長(zhǎng)巖和玲瓏型花崗巖。這表明早白堊世偉德山型花崗巖侵位時(shí)，侏羅紀(jì)玲瓏型花崗巖、垛崮型花崗閃長(zhǎng)巖和早白堊世郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖發(fā)生了強(qiáng)烈抬升剝蝕。玲瓏型花崗巖從140～110 Ma 的30 Ma間，隆升剝蝕最小達(dá)7km；郭家?guī)X巖體在約10 Ma內(nèi)，隆升剝蝕量達(dá)10 km左右[72]。而110 Ma 前至今，地殼隆升剝蝕量最大4 km[72]?？梢?，魯東地區(qū)早白堊世(140～110 Ma)期間，在大規(guī)模巖漿活動(dòng)的同時(shí)，發(fā)生了強(qiáng)烈的地殼隆升事件。

3 伸展構(gòu)造

華北東部早白堊世伸展構(gòu)造表現(xiàn)為雙峰式火山活動(dòng)[73]、沿郯廬斷裂帶的裂陷作用[74-75]、遼東地區(qū)和大別山地區(qū)變質(zhì)核雜巖[76-77]、“A”型花崗巖[78]等。魯東地區(qū)伸展構(gòu)造也非常發(fā)育。

3.1 斷陷盆地和火山活動(dòng)

膠萊盆地是魯東地區(qū)最大的中生代盆地，疊加于華北克拉通與蘇魯造山帶之間，構(gòu)成與基底隆起的耦合關(guān)系。除此以外，尚有龍口盆地、臧家莊盆地、俚島盆地、桃村盆地、中樓盆地、莒南盆地、臨沭盆地等小規(guī)模盆地，單個(gè)盆地僅幾十平方公里，疊加于隆起區(qū)之上。這些盆地的一側(cè)或多側(cè)邊部受張性斷裂控制，顯示了伸展斷陷盆地特征。

膠萊盆地西界為郯廬斷裂，東緣為牟平—即墨斷裂，南側(cè)受五蓮—青島斷裂控制，北界有門村—平度斷裂和金剛口斷裂，盆地的部分邊界為剝蝕邊界。盆地的東、西兩側(cè)為右行走滑斷裂，南、北邊界斷裂具正斷層性質(zhì)，是一個(gè)具有走滑拉分盆地性質(zhì)的菱形裂陷盆地。盆地的形成經(jīng)歷了多期次、多階段、不同構(gòu)造-熱體制的構(gòu)造引張和伸展過(guò)程，是一個(gè)伸展型疊合盆地。其演化歷史可分為3個(gè)主要階段，即在萊陽(yáng)期NE—NEE向斷陷盆地之上疊加了青山期裂谷盆地，王氏期近EW向坳陷盆地疊加于前兩期盆地之上。

早白堊世萊陽(yáng)期斷陷盆地階段NW—SE向伸展作用控制了盆地的發(fā)育，盆地內(nèi)形成了一套相變復(fù)雜、分布廣泛的河湖相沉積——萊陽(yáng)群，其中有少量火山物質(zhì)，地層最大厚度達(dá)14 373 m。萊陽(yáng)群中2個(gè)火山巖樣品的同位素年齡為(129.7±1.7)和(129.4±2.3)Ma[73]。盆地發(fā)展的早期，沿蘇魯造山帶北緣形成五蓮—乳山斷陷槽，有諸城和桃村2個(gè)沉積沉降中心，桃村地區(qū)沉積最大厚度達(dá)3 000余m，諸城凹陷沉積厚度為300余m；中期盆地?cái)U(kuò)大，萊陽(yáng)凹陷與海陽(yáng)凹陷連為一體，沿五蓮—海陽(yáng)形成一個(gè)規(guī)模巨大的湖盆，為湖盆發(fā)育的鼎盛期，湖盆沉積厚度整體達(dá)1 000余m；晚期高密一帶發(fā)生沉降，形成新的沉積沉降中心，沉積厚度達(dá)3 000余m，高密凹陷與諸城凹陷等連為一體，同時(shí)膠萊盆地南部中樓一帶強(qiáng)烈沉陷，形成拉分盆地，沉積厚度達(dá)近萬(wàn)米，中樓盆地與膠萊盆地連為一體，膠萊盆地規(guī)模達(dá)到最大[51](圖5)。

圖5 膠萊盆地萊陽(yáng)晚期沉積巖相古地理Fig.5 Sedimentary facies and inferred paleogeographic of late period of Laiyang Group in the Jiaolai basin

早白堊世青山期裂谷盆地階段該階段盆地伸展作用的主要特點(diǎn)是，沿沂沭斷裂帶發(fā)生引張裂陷，形成狹長(zhǎng)展布的沂沭裂谷系。受沂沭裂谷影響，沿五蓮—青島、即墨—萬(wàn)第和萊西—萊陽(yáng)發(fā)生強(qiáng)烈的火山活動(dòng)，形成厚達(dá)9 000余m的巨厚火山噴發(fā)巖帶，使前期斷陷盆地轉(zhuǎn)化為裂谷型火山盆地。火山盆地的規(guī)模明顯小于萊陽(yáng)期斷陷盆地。17個(gè)火山巖樣品的同位素年齡為(123.6±3.1)～(98.0±1.0)Ma[73，79-82]。火山噴發(fā)早期的巖石組合為玄武巖-安山巖-英安巖組合和玄武粗安巖-粗安巖-粗面巖組合，晚期為流紋巖-粗面巖組合，具有雙峰式火山巖組合特點(diǎn)。巖石化學(xué)成分以富鉀為特征，屬高鉀鈣堿性巖和橄欖安粗巖系列(圖3a)。地球化學(xué)特征指示其形成于弧后拉張活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境[20]。

晚白堊世王氏期坳陷盆地階段膠萊盆地發(fā)生近南北向拉伸，形成坳陷盆地，沉積了一套最大厚度達(dá)6 944 m的干旱—半干旱環(huán)境下的河流湖相物質(zhì)，頂部出現(xiàn)基性火山巖，火山巖的同位素年齡值是(73.2±0.3)Ma[83]。盆地沿諸城—膠州—萊陽(yáng)一帶發(fā)育，形成膠州、萊陽(yáng)、桃村3個(gè)沉積沉降中心，盆地面積約相當(dāng)于萊陽(yáng)期斷陷盆地面積的1/2，相對(duì)于青山期的伸展和沉降作用明顯增大。

3.2 變質(zhì)核雜巖

變質(zhì)核雜巖是華北晚中生代巖石圈伸展與減薄的重要產(chǎn)物。華北東部的變質(zhì)核雜巖和伸展穹窿主要有：醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖、岫巖巖漿穹窿、古道嶺巖漿穹窿、遼南變質(zhì)核雜巖等。魯東地區(qū)前人研究較多的是玲瓏、鵲山和昆崳山變質(zhì)核雜巖[84-85]，這幾個(gè)變質(zhì)核雜巖核部主體是侏羅紀(jì)玲瓏型花崗巖，內(nèi)部有少量郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖或偉德山型花崗巖，周邊被早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系或中生代沉積地層圍限。

玲瓏變質(zhì)核雜巖的東、西兩側(cè)分別被招平斷裂與焦家斷裂兩條拆離斷層所圍限，上盤為早前寒武紀(jì)棲霞片麻巖套和荊山群、粉子山群；南、北兩側(cè)分別被平度—門村斷裂和黃山館斷裂切割，上盤為中—新生代沉積巖系。變質(zhì)核雜巖的核部主體由侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖基組成，局部有白堊紀(jì)郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖、偉德山型花崗巖和嶗山型正長(zhǎng)花崗巖，總面積約2 183 km2。玲瓏巖基平面形態(tài)呈NE向延伸的板狀，重力異常反演模擬顯示其為一南厚北薄的席狀巖基，最大厚度小于10 km，西北部最薄位置現(xiàn)存的厚度不及1 km[86]。也有人提出玲瓏巖基屬于伸展穹窿，而非變質(zhì)核雜巖[87]。無(wú)論何種認(rèn)識(shí)，大家公認(rèn)的事實(shí)是：玲瓏巖基的出露是早白堊世NW—SE 向區(qū)域性伸展的結(jié)果。玲瓏巖基在晚侏羅世侵位后并沒(méi)有立即出露地表，而是在早白堊世區(qū)域伸展中，由于偉德山型花崗巖的強(qiáng)烈?guī)r漿熱隆，地殼快速抬升才隆升與剝露的。在白堊紀(jì)殼?；旌匣◢弾r隆升和幔源基性脈巖上侵的同時(shí)，在其上部和外圍產(chǎn)生了拆離斷層、鏟式正斷層和正斷層等，它們共同構(gòu)成了熱隆-伸展構(gòu)造(圖6)。

圖6 玲瓏巖基熱隆-伸展構(gòu)造剖面示意圖Fig.6 Schematic section showing the thermal upwelling-extension structures in the Linglong area

3.3 斷層系統(tǒng)

沂沭裂谷沂沭斷裂帶是郯廬斷裂的山東段，在山東境內(nèi)長(zhǎng)達(dá)330 km，寬20～60 km，斷裂總體走向10°～25°，平均18°左右。斷裂帶由4條主干斷裂帶及其所夾持的“二塹夾一壘”所組成，控制了中—新生代伸展盆地，指示其經(jīng)歷過(guò)強(qiáng)烈的伸展活動(dòng)[88]，為一條區(qū)域伸展隆起背景上形成的狹長(zhǎng)裂谷，切割深，發(fā)育演化期長(zhǎng)。其演化可為3個(gè)階段：1)左行平移階段，郯廬斷裂帶中生代時(shí)經(jīng)歷過(guò)巨大的左行平移[89-91]。沂沭斷裂的左行平移活動(dòng)發(fā)生于侏羅紀(jì)—早白堊世[92]，在沂沭斷裂帶西側(cè)產(chǎn)生侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)盆地，東側(cè)則開始產(chǎn)生中樓、莒南、臨沭和膠萊盆地?？拷抒饠嗔褞У闹袠桥璧厝R陽(yáng)群厚近萬(wàn)米，以湖泊相沉積為主，普遍含火山巖、火山碎屑巖，并以酸性巖為主，見有海相碳酸鹽夾層，為深水快速堆積；膠萊盆地則由山麓洪積相、河流相→湖泊相→河流相(沖洪積相)組成，上部出現(xiàn)火山物質(zhì)，但不含熔巖。左行平移運(yùn)動(dòng)在沂沭斷裂帶內(nèi)形成了許多顯著的構(gòu)造形跡，如新元古代土門群至古生界的斷片、牽引褶皺、汞丹山地壘上的壓扭性盆地等。2)張扭裂谷階段，發(fā)生于早白堊世晚期至古近紀(jì)，控制形成了一系列斷陷盆地[88]，斷裂深切達(dá)上地幔，引發(fā)大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)；之后，由于地殼沉陷，在火山巖臺(tái)地基礎(chǔ)上形成了地塹內(nèi)的坳陷盆地。由于火山作用后物源豐富，沉積建造特征表現(xiàn)為淺水、近源、快速堆積的特點(diǎn)。3)右行平移階段，從始新世中期開始，郯廬斷裂帶多次受壓，兼有小幅度右滑運(yùn)動(dòng)。斷裂帶內(nèi)及附近新生代盆地內(nèi)古近系和新近系之間存在明顯的角度不整合關(guān)系，而且除渤海灣盆地之外，新近系在大多數(shù)盆地內(nèi)厚度很薄，范圍較小，表明沂沭斷裂帶附近盆地或構(gòu)造單元在新近紀(jì)開始受壓反轉(zhuǎn)[93]。

鏟式正斷層和高角度正斷層近年來(lái)，在魯東地區(qū)施工的深部金礦找礦鉆探工程揭示，魯東西北部的招平、焦家、三山島等較大規(guī)模的金礦控礦斷裂均具有淺陡深緩的鏟式斷裂特征，而且呈現(xiàn)陡、緩相間的階梯狀變化規(guī)律[34，94-95]。如在受招平斷裂北段的破頭青斷裂控制的玲瓏金礦田171號(hào)脈中，120勘探線上的鉆探工程證實(shí)，控礦斷裂在-500 m以淺深度段傾角較陡，為42°左右，-1 000～-500 m深度段傾角變緩，為20°左右，-1 250～-1 000 m深度段傾角變陡，為38°左右，之后傾角又變緩，大約為28°，總體呈鏟式、階梯狀展布[95]，為鏟式正斷層斷層。

膠萊盆地南緣的五蓮—青島斷裂也是一條傾角上陡下緩的鏟式斷層，斷裂走向NE，地表傾角60°～85°。穿越斷裂的深反射地震剖面顯示，斷裂向深部延伸傾角明顯變緩[96]。斷裂上盤為膠萊盆地的白堊紀(jì)沉積地層，斷裂下盤為膠南地塊的前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系，膠南地塊沿這條斷裂隆升被剝露出地表。這條斷裂實(shí)際是一條隆起邊緣的拆離斷層。

位于威海地塊西緣的金牛山斷裂帶是魯東典型的高角度陡傾正斷層，由4條近平行和大致等間距排列的主斷層組成，走向15°左右，斷裂帶全長(zhǎng)60 km，寬15 km，斷層間距2～4 km。斷層傾向主體向E，局部?jī)A向NW，傾角60°～85°，已施工的鉆探工程深度將近2 000 m，發(fā)現(xiàn)斷裂一直以大傾角向深部延展。斷裂顯示明顯張性特征，構(gòu)造巖有碎裂巖、角礫巖，沿?cái)嗔褞ж炄牖桶邘r、石英脈等脈巖。沿該斷裂帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多金礦床，構(gòu)成著名的金牛山金礦帶(牟乳成礦帶)。

深部拆離系統(tǒng)通過(guò)二維地震勘探和典型地震剖面的構(gòu)造解釋，揭示膠萊盆地深部有兩個(gè)低角度拆離系統(tǒng)：一個(gè)位于諸城凹陷深部，稱為南部拆離系統(tǒng)；另一個(gè)位于高密凹陷和萊陽(yáng)凹陷深部，稱為北部拆離系統(tǒng)[97]。南部拆離系統(tǒng)表現(xiàn)為一組向南緩傾、連續(xù)的地震反射面，深8～10 km，傾角約5°。EW走向的百尺河斷裂向下延伸與該拆離面交匯。該深層拆離構(gòu)造控制了北深、南淺不對(duì)稱諸城凹陷的剖面形態(tài)，其北緣位于柴溝地壘之下，向南延伸于膠南地塊之下，是一個(gè)大型的向南緩傾的拆離構(gòu)造。北部拆離系統(tǒng)由一系列北傾的鏟式斷層組成，控制了高密凹陷和萊陽(yáng)凹陷不對(duì)稱的伸展構(gòu)造樣式。在萊陽(yáng)凹陷，北傾的南部邊界斷層(五龍村斷裂)和東傾的西部邊界斷層在深部匯合到同一個(gè)拆離面，向東終止在NNE向東陡山斷裂帶西側(cè)[97]。

4 討論

4.1 熱隆-伸展構(gòu)造的活動(dòng)時(shí)間

膠東中生代巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，階段性明顯，巖漿活動(dòng)的時(shí)代較好地指示了熱隆-伸展構(gòu)造的發(fā)生時(shí)代。本文收集了侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)93個(gè)測(cè)試精度較高的SHRIMP鋯石U-Pb、LA-ICPMS鋯石U-Pb和40Ar-39Ar同位素年齡數(shù)據(jù)，其年齡值為167～73 Ma。統(tǒng)計(jì)分析(圖7)表明，年齡數(shù)據(jù)形成2個(gè)集中的區(qū)域，167～140和130～98 Ma，峰值分別為157和114 Ma，后者又可細(xì)分為130～125和123～113 Ma 2個(gè)集中區(qū)，指示膠東晚中生代巖漿活動(dòng)集中于晚侏羅世和早白堊世中晚期。進(jìn)一步分析表明：侏羅紀(jì)垛崮山型、玲瓏型和文登型3種花崗巖類大致同時(shí)形成；而白堊紀(jì)巖漿巖除郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖形成于早白堊世中期、王氏群火山巖形成于晚白堊世晚期外，其余大部分集中形成于早白堊世晚期126～98 Ma內(nèi)，形成了同一時(shí)間段內(nèi)深成巖漿、淺成巖漿和地表火山同時(shí)產(chǎn)生、集中爆發(fā)的地質(zhì)景觀。鑒于侏羅紀(jì)花崗巖具有擠壓構(gòu)造環(huán)境特點(diǎn)，而白堊紀(jì)巖漿巖指示了明顯的伸展構(gòu)造背景，因此認(rèn)為魯東伸展構(gòu)造的活動(dòng)時(shí)間為130～98 Ma，峰期為114 Ma左右。

資料來(lái)源據(jù)文獻(xiàn)[19，21，24-33，40，43-50，52-56，73，79-84]。圖7 魯東中生代巖漿巖的同位素年齡統(tǒng)計(jì)圖Fig.7 Compiled geochronological data on the timing of the late Mesozoic magmatic rocks in eastern Shandong Province

4.2 熱隆-伸展造山作用

魯東地區(qū)拆離斷層、正斷層、裂谷、變質(zhì)核雜巖、伸展斷陷盆等伸展構(gòu)造與白堊紀(jì)巖漿巖、地殼快速隆升同時(shí)發(fā)生，說(shuō)明它們之間是有機(jī)聯(lián)系的。魯東地區(qū)發(fā)育多個(gè)巖漿熱隆中心，巖漿熱隆的同時(shí)，在其周邊和上部產(chǎn)生伸展構(gòu)造。本文將其統(tǒng)稱為熱隆-伸展構(gòu)造。

穿過(guò)膠南地塊的深反射地震剖面揭示了熱隆-伸展構(gòu)造的典型特征(圖8)。剖面位置為諸城大寨-膠南泊里，由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所在大陸科學(xué)鉆探選址過(guò)程中實(shí)施[96]，泊里附近區(qū)域主要特點(diǎn)是上地殼的彎窿狀弧形反射明顯，弧形反射的核部伴有半透明反射體，可能是地殼二次熔融所產(chǎn)生的花崗巖基，現(xiàn)為鐵镢山—藏馬山巖體和夏河城巖體(屬嶗山—大珠山熱隆中心)。在其下的Moho面下方有大約10 km厚的強(qiáng)反射層，反射面上隆，可能為軟流圈上隆一次熔融的玄武巖席。剖面北西段有多組向北傾斜的反射，其中最清晰的反射與膠萊盆地與膠南地塊的邊界正斷層——五蓮-青島斷裂位置吻合。剖面東南段則出現(xiàn)向南傾斜的正斷層?？梢?，膠南地塊地殼上部扇形上隆構(gòu)造區(qū)顯然是一個(gè)與燕山期巖漿活動(dòng)有關(guān)的伸展構(gòu)造，為魯東地區(qū)熱隆-伸展構(gòu)造的典型范例。圖8中向北傾斜的反射體AA起始于江蘇漣水縣高溝鎮(zhèn)，向北西傾斜下插，到山東泊里深部時(shí)穿過(guò)莫霍面插入上地幔，可能為地殼深部保留的三疊紀(jì)揚(yáng)子板塊向蘇魯超高壓變質(zhì)帶和華北板塊俯沖的痕跡。

據(jù)文獻(xiàn)[73，96]修編。圖8 蘇魯造山帶巖石圈結(jié)構(gòu)剖面圖Fig.8 Schematic section showing the lithospheric structures of the Sulu orogenic belt

魯東晚中生代強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)和復(fù)雜的巖漿巖類型指示其經(jīng)歷了劇烈的熱隆-伸展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和殼幔相互作用過(guò)程。巖漿活動(dòng)的規(guī)律性非常明顯，從早期到晚期，巖石化學(xué)成分由高鉀鈣堿性巖系列向橄欖安粗巖系列演化，微量元素由高Ba、Sr花崗巖向低Ba、Sr花崗巖演化，稀土元素由無(wú)或弱正銪異常向顯著負(fù)銪異常演化[20]，巖漿巖成因由S型向I型、A型演化。這說(shuō)明，該地區(qū)地殼經(jīng)歷了早期擠壓增厚到晚期伸展減薄的轉(zhuǎn)換過(guò)程，巖漿來(lái)源逐步加深，巖體侵位深度漸趨變淺。魯東晚侏羅世玲瓏型花崗巖是典型的S型花崗巖，指示了大陸地殼增厚構(gòu)造環(huán)境；早白堊世郭家?guī)X型和偉德山型I型花崗巖，被認(rèn)為主要是來(lái)自富集巖石圈地幔的基性巖漿與陸殼物質(zhì)混合的產(chǎn)物[39，42，48]，與魯東大陸弧巨厚的大陸巖石圈地幔在中生代發(fā)生拆沉有關(guān)[63]；早白堊世晚期嶗山型花崗巖屬A型花崗巖類，指示了巖石圈拉張減薄的構(gòu)造環(huán)境。

熱隆-伸展構(gòu)造具有普遍性。歐亞大陸東部晚中生代伸展構(gòu)造十分顯著，表現(xiàn)為大量發(fā)育的變質(zhì)核雜巖、同構(gòu)造巖漿巖、拆離斷層等伸展成因的穹窿和地塹-半地塹盆地，它們實(shí)際上構(gòu)成了廣泛的熱隆-伸展構(gòu)造區(qū)域。熱隆-伸展構(gòu)造絕大多數(shù)發(fā)育在巖石圈薄弱帶之上，如中亞造山帶、陰山—燕山陸內(nèi)造山帶、秦嶺—大別—蘇魯超高壓造山帶，少數(shù)發(fā)育在“破壞了”的克拉通之上，如西山穹窿、紫荊關(guān)穹窿和華南內(nèi)陸穹窿體系[98]，這些伸展構(gòu)造主要指示了大區(qū)域上的NW—SE方向的伸展[76，99-100]。華北東部的伸展穹窿，如醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖、岫巖巖漿穹窿、遼南變質(zhì)核雜巖、玲瓏變質(zhì)核雜巖及膠南拆離斷層帶，其拆離斷層和上疊半地塹盆地位于穹窿的NW側(cè)，拆離斷層巖石變形具有上部向NW的剪切變形特征[98]。

造山作用是地殼局部受力導(dǎo)致巖石急劇變形而大規(guī)模隆起形成山脈的運(yùn)動(dòng)。其速度快、幅度大、范圍廣，常引起地勢(shì)高低的巨大變化。褶皺、斷裂、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用是造山運(yùn)動(dòng)的主要標(biāo)志。魯東熱隆-伸展構(gòu)造以廣泛的巖漿活動(dòng)、變質(zhì)核雜巖和斷裂構(gòu)造為標(biāo)志，造成了地殼隆升、盆地沉陷等地貌形態(tài)的巨大變化，顯然是一次強(qiáng)烈的造山事件，本文稱之為熱隆-伸展造山作用。按照上文郭家?guī)X巖體的隆升剝蝕量估算，膠北地塊在120 Ma左右的隆升速率達(dá)1 mm/a；而用磷灰石裂變徑跡法計(jì)算的喜馬拉雅造山帶花崗巖5.7 Ma以來(lái)的相對(duì)抬升與剝蝕速率為0.526 mm/a[101]；蘇魯超高壓變質(zhì)帶片麻巖鋯石微區(qū)SHRIMP U-Pb定年結(jié)果表明，該變質(zhì)帶晚三疊世的抬升速率為5.6 km/Ma[102]?？梢?，膠北地塊在晚中生代的隆升速率高于喜馬拉雅造山帶5.7 Ma以來(lái)的隆升速率，低于蘇魯造山帶晚三疊世的隆升速率，指示膠北地塊的熱隆-伸展造山作用相對(duì)比較強(qiáng)烈。

4.3 熱隆-伸展構(gòu)造與大規(guī)模成礦作用

膠東是我國(guó)最重要的金成礦區(qū)，在較短時(shí)期內(nèi)發(fā)生了大范圍、爆發(fā)式以金為主的金屬礦成礦作用。近年來(lái)的膠東地區(qū)深部找礦實(shí)踐揭示出，巖漿熱隆及伸展拆離構(gòu)造為金礦成礦提供了有利條件，宋明春等[103]據(jù)此提出了膠東型金礦“熱隆-伸展”成礦理論。

膠東大規(guī)模巖漿活動(dòng)之時(shí)正是金礦成礦之期，金礦的形成與巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。根據(jù)與金礦的時(shí)空關(guān)系，可將膠東地區(qū)巖漿巖分為賦礦巖漿巖和成礦期巖漿巖。賦礦巖漿巖主要包括玲瓏型花崗巖、郭家?guī)X型花崗巖和部分中-基性脈巖。許多研究者認(rèn)為，賦礦的玲瓏型花崗巖和郭家?guī)X型花崗巖為金礦成礦的直接礦源巖，尤其是認(rèn)為郭家?guī)X花崗巖與金礦成礦關(guān)系密切[26，45]；也有研究者認(rèn)為金礦與中-基性脈巖有成因聯(lián)系[57，104]。偉德山型花崗巖、嶗山型花崗巖、青山群火山巖和大量脈巖的同位素年齡與金礦的成礦時(shí)代一致，屬成礦期巖漿巖類。宋明春等[103]研究認(rèn)為，膠東金礦的形成與偉德山型花崗巖及其相關(guān)脈巖、火山巖有關(guān)，它們?cè)诮鸪傻V中起到了“熱機(jī)”作用，造成圍巖中的金活化，并將地幔中的金攜帶上來(lái)，為成礦提供了部分物質(zhì)來(lái)源。膠東東部棲霞—威海一帶發(fā)育的銅、鉛-鋅、鉬(鎢)等有色金屬礦床，主要分布于偉德山型花崗巖的內(nèi)、外接觸帶中，其成礦時(shí)代與偉德山型花崗巖的成巖時(shí)代及金礦同位素年齡一致[47]，為與偉德山型花崗巖巖漿活動(dòng)有關(guān)的斑巖-矽卡巖-熱液型礦床[105]。總之，膠東金及有色金屬礦床成礦與巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。

熱隆-伸展作用產(chǎn)生的斷裂構(gòu)造系統(tǒng)為膠東金礦定位提供了有利空間。膠東金礦均受斷裂構(gòu)造控制，在膠西北成礦小區(qū)，三山島、焦家、玲瓏和大尹格莊等金礦田分別受三山島、焦家、招平3條主干斷裂控制。3條斷裂均為地表傾角陡、深部?jī)A角緩的鏟式斷裂，構(gòu)成大致沿早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系(上盤)與侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖(下盤)分布的大型伸展構(gòu)造帶[103]。在棲蓬福成礦小區(qū)，金礦分別受切層的脆性斷裂、裂隙和順層的層間滑脫拆離帶控制。在牟乳成礦小區(qū)，硫化物石英脈型金礦的主要控礦斷裂(金牛山斷裂)傾角60°～85°，屬高角度正斷層；蝕變角礫巖型金礦和蝕變礫巖型金礦受控于膠萊盆地邊緣的盆緣正斷層[106]。膠東金礦主要控礦斷裂以張性為主，兼具走滑性質(zhì)，這些控礦斷裂為熱隆-伸展構(gòu)造的重要組成部分。

4.4 熱隆-伸展構(gòu)造的動(dòng)力學(xué)機(jī)制

我國(guó)老一輩科學(xué)家早就認(rèn)識(shí)到華北地區(qū)在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)期間發(fā)生了廣泛的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，稱之為“燕山運(yùn)動(dòng)”或“地臺(tái)活化”，認(rèn)為這是一次強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)力在地殼中[11-13]。板塊構(gòu)造理論把人們的視野擴(kuò)大到巖石圈及更深圈層。按照板塊構(gòu)造觀點(diǎn)，可將地殼的隆升機(jī)制大致歸納為3種：板塊碰撞，如青藏高原的隆升；板塊俯沖，如中北美高原的形成[107-108]；板內(nèi)構(gòu)造，地幔柱[109-110]、地幔上涌[111]或巖漿底墊作用[112]引起地殼大規(guī)模隆升剝蝕，如非洲和冰島高原的抬升。許多地質(zhì)學(xué)家將華北大規(guī)模區(qū)域伸展構(gòu)造的動(dòng)力機(jī)制歸結(jié)為古太平洋或伊澤奈崎板塊俯沖導(dǎo)致板內(nèi)或弧后擴(kuò)張[113-117]，或俯沖的古太平洋或伊澤奈崎板塊后撤引起加厚地殼垮塌而形成[118]。這種模式較好地解釋了郯廬斷裂附近的伸展構(gòu)造，卻難以解釋幾乎垂直于俯沖帶展布的華北北部向NW延伸至俄羅斯貝加爾湖南側(cè)的伸展構(gòu)造及華北南緣和秦嶺—大別造山帶NW—SE向的伸展構(gòu)造[98]。也有研究者認(rèn)為，大別—蘇魯造山帶中生代巖漿巖與華南陸塊俯沖/折返之后的碰撞后造山帶構(gòu)造跨塌有關(guān)[119]。但這種認(rèn)識(shí)顯然難以解釋白堊紀(jì)花崗巖類在中國(guó)東部的廣泛發(fā)育，而不是僅沿大別—蘇魯造山帶分布。因此，筆者認(rèn)為魯東白堊紀(jì)地殼隆升與大陸弧及板內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān)，太平洋板塊俯沖、華北克拉通下地殼拆沉[71]、巖石圈巨量減薄[18，120-123]引起的殼幔相互作用、克拉通破壞是產(chǎn)生熱隆-伸展構(gòu)造的主要原因。

對(duì)于華北克拉通破壞的機(jī)制，一直存在很大爭(zhēng)議。朱日祥等[7]認(rèn)為，太平洋板塊俯沖導(dǎo)致的地幔非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)是華北克拉通東部破壞的主因；也有人認(rèn)為，華北克拉通破壞是燕山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。董樹文等[11]將“燕山運(yùn)動(dòng)”定義為周鄰板塊向亞洲大陸匯聚引起的廣泛的多向陸內(nèi)造山與陸內(nèi)變形，將其分為3個(gè)時(shí)期，認(rèn)為135～100 Ma的伸展垮塌與巖石圈減薄期應(yīng)是燕山運(yùn)動(dòng)主變形時(shí)期巖石圈增厚的后續(xù)效應(yīng)，中晚侏羅世板塊匯聚和多向擠壓變形導(dǎo)致中國(guó)東部巖石圈增厚，誘發(fā)了白堊紀(jì)華北克拉通巖石圈減薄和克拉通破壞。本文認(rèn)為，華北克拉通破壞可能與太平洋板塊俯沖有關(guān)，燕山運(yùn)動(dòng)也是其重要的誘因。

區(qū)域上，華北克拉通處于古亞洲洋、特提斯洋和太平洋三大構(gòu)造域交接的中心區(qū)域，于中晚侏羅世產(chǎn)生多向擠壓匯聚的板塊動(dòng)力學(xué)格局[11]，在魯東地區(qū)形成以沂沭斷裂為代表的左行走滑構(gòu)造帶和以玲瓏型花崗巖為代表的指示地殼增厚的S型花崗巖。早白堊世，大規(guī)模巖漿事件與地殼快速抬升同時(shí)出現(xiàn)，成為指示深部巖石圈拆沉和軟流圈地幔上涌的重要信號(hào)。巖石圈拆沉引起軟流圈上涌及巖漿板底墊托，導(dǎo)致軟流圈運(yùn)動(dòng)與巖石圈運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)、殼幔物質(zhì)強(qiáng)烈交換，產(chǎn)生巨量巖漿活動(dòng)、大規(guī)模流體作用和地殼結(jié)構(gòu)受到強(qiáng)烈改造，形成熱隆-伸展構(gòu)造(圖9)。巖石圈拆沉、地殼減薄和克拉通破壞3種緊密聯(lián)系的發(fā)生于不同構(gòu)造層次上的地質(zhì)作用過(guò)程，是引起早白堊世熱隆-伸展造山的根本原因。魯東地區(qū)由以偉德山型花崗巖為標(biāo)志的強(qiáng)烈的巖漿熱隆作用、以膠萊盆地為典型的伸展斷陷盆地、以焦家斷裂為代表的鏟式正斷層、以玲瓏變質(zhì)核雜巖為主的變質(zhì)核雜巖系統(tǒng)和爆發(fā)式成礦事件構(gòu)成的熱隆-伸展造山作用，是深部巖石圈拆沉、地殼減薄的淺部響應(yīng)，揭示了華北克拉通巖石圈性質(zhì)和厚度變化的過(guò)程，為華北克拉通破壞提供了有力的地質(zhì)學(xué)證據(jù)。

圖9 熱隆-伸展構(gòu)造形成模式圖Fig.9 Schematic section showing formation model of thermal upwelling-extension structures

5 結(jié)論

1)魯東地區(qū)晚中生代巖漿侵入活動(dòng)主要包括侏羅紀(jì)陸殼重熔S型花崗巖，白堊紀(jì)殼?；旌螴型花崗巖、堿質(zhì)A型花崗巖和脈巖，共形成8個(gè)巖漿熱隆中心。從早期到晚期，花崗巖類巖石化學(xué)成分由高鉀鈣堿性巖系列向橄欖安粗巖系列演化，微量元素由高Ba、Sr花崗巖向低Ba、Sr花崗巖演化，稀土元素由無(wú)或弱正銪異常向顯著負(fù)銪異常演化，巖漿巖成因由S型向I型、A型演化。高Ba、Sr的郭家?guī)X和偉德山型花崗巖主要是來(lái)自富集巖石圈地幔的基性巖漿與陸殼物質(zhì)混合的產(chǎn)物，與巨厚的大陸巖石圈地幔拆沉有關(guān)；低Ba、Sr的嶗山型花崗巖屬A型花崗巖，指示了巖石圈強(qiáng)烈拉張減薄的構(gòu)造環(huán)境。伴隨巖漿活動(dòng)發(fā)生了顯著的地殼隆升事件。

2)魯東地區(qū)伸展構(gòu)造主要有以膠萊盆地為典型的伸展斷陷盆地、以玲瓏變質(zhì)核雜巖為主的變質(zhì)核雜巖系統(tǒng)、以沂沭斷裂為骨干的裂谷系、以焦家斷裂為代表的鏟式正斷層、以金牛山斷裂帶為例證的高角度正斷層和膠萊盆地內(nèi)部的深部拆離系統(tǒng)。魯東伸展構(gòu)造的活動(dòng)時(shí)間為130～98 Ma，峰期在114 Ma左右。

3)拆離斷層、正斷層、裂谷、變質(zhì)核雜巖、伸展斷陷盆地等伸展構(gòu)造與白堊紀(jì)巖漿活動(dòng)、地殼快速隆升同時(shí)發(fā)生，構(gòu)成了魯東地區(qū)熱隆-伸展構(gòu)造。這種構(gòu)造在歐亞大陸東部廣泛發(fā)育，代表了一次強(qiáng)烈的造山事件，其被稱為熱隆-伸展造山作用。

4)熱隆-伸展造山作用是太平洋板塊俯沖與燕山運(yùn)動(dòng)后續(xù)效應(yīng)聯(lián)合作用的產(chǎn)物，形成于燕山運(yùn)動(dòng)巖石圈增厚主變形時(shí)期之后的伸展垮塌與巖石圈減薄期。熱隆-伸展構(gòu)造為膠東大規(guī)模成礦提供了有利條件。巖石圈拆沉、地殼減薄和克拉通破壞是引起早白堊世熱隆-伸展構(gòu)造的根本原因。

致謝：本文是在魯東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果的基礎(chǔ)上撰寫的，感謝區(qū)調(diào)項(xiàng)目、成果的參與者對(duì)魯東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)研究和本文的貢獻(xiàn)。審稿專家提出的寶貴、建設(shè)性修改意見對(duì)提高本文質(zhì)量發(fā)揮了重要作用，謹(jǐn)表衷心感謝！