，， ，， ，

(1.山東科技大學 地球科學與工程學院，山東 青島 266590； 2. 中國石油天然氣股份有限公司 青海油田公司勘探開發(fā)研究院，甘肅 敦煌 736202)

近年諸多研究成果表明華北克拉通東部在顯生宙晚三疊世至白堊紀重新開始活動，膠東半島發(fā)育大規(guī)模的中生代巖體[1]。這些巖體以硅含量較高的酸性巖為主，伴生少量基性侵入巖。以往對華北東部中生代巖石圈地球化學及年代學研究大多集中于膠北隆起和威海-乳山-榮成地區(qū)的超高壓地體，如玲瓏花崗巖體(153～160 Ma)、郭家?guī)X花崗巖體(130±3 Ma)、偉德山巖體(108±2 Ma)[2]、三佛山花崗巖體(112±2 Ma)等以及蘇魯造山帶與秦嶺大別造山帶相交地帶，如大店巖體(123 Ma)、五蓮山巖體(116 Ma)[3]。對蘇魯造山帶中南部膠南隆起區(qū)花崗巖巖體的研究較少。本文通過對小珠山花崗巖體的地球化學和鋯石LA-ICP-MS U-Pb年代學研究，確定其巖體類型、巖漿侵入時代，并結(jié)合前人早白堊世侵位巖體的研究成果，分析早白堊世花崗巖體形成的物質(zhì)來源、源巖環(huán)境和地球動力學背景，為研究蘇魯超高壓變質(zhì)帶中生代巖石圈演化和板塊運動提供更多基礎(chǔ)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

小珠山花崗巖位于中國東部蘇魯造山帶-大別縫合帶東延部分的膠南隆起北部，與五蓮-青島斷裂和膠萊盆地相鄰，其地理位置位于青島市膠州灣南西，為中生代燕山晚期酸性侵入花崗巖體(圖1)。研究區(qū)酸性花崗巖體主要由中細粒二長花崗巖和石英二長巖組成，呈巖基狀產(chǎn)出。受區(qū)域NEE和NE斷裂構(gòu)造控制，呈NE向展布?；◢弾r體的圍巖為晉寧期新元古代片麻狀二長花崗巖，呈巖基與巖株狀產(chǎn)出，受韌性剪切帶改造，表現(xiàn)出不同程度的糜棱巖化，主要由同位素年齡881 Ma的塔山超單元和同位素年齡804 Ma的大頂子超單元組成。

2 巖相學特征及樣品描述

研究區(qū)小珠山花崗巖巖體出露面積約100 km2，用于測年及主量、微量元素研究的花崗巖樣品采自東洞門村地表出露的小珠山花崗巖。巖體為中細粒黑云母石英二長花崗巖，呈巖基狀產(chǎn)出，淺肉紅色。顯微鏡下觀察具中細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，長石發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物包括堿性長石(35%～40%)，分為條紋長石和微斜長石；斜長石(10%～15%)，半自形-自形板狀(1.5～3 mm)，發(fā)育聚片雙晶；石英(30%)，它形粒狀，分布于長石粒間，粒度0.7～2 mm以及少量黑云母(3%～5%)(圖2)。

3 測試方法

小珠山花崗巖用于全巖主量元素、微量元素及稀土元素測定的5個巖石樣品，成分較均一，主量、微量元素委托河北省廊坊市中鐵物探勘察有限公司測試。主量元素運用容量法，由波長色散X熒光光譜儀測定，型號ARL AdvantXP+，檢測依據(jù)為GB/T 14506.28—2010硅酸鹽巖石化學分析方法，分別測定主次成分量和氧化亞鐵量。微量元素運用等離子體質(zhì)譜儀，分析精度≤1%，結(jié)果見表1。單顆粒鋯石U-Pb定年在西北大學大陸動力學國家重點實驗室完成，鋯石分選采用淘洗、磁選和重液法，陰極發(fā)光圖像用于研究鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在激光等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)儀上分析U-Pb同位素。激光剝蝕系統(tǒng)為德國公司生產(chǎn)的Geo Las200M，激光器由德國 Lambda Physik公司生產(chǎn)(波長193 nm工作物質(zhì)Ar F-excimer)。激光剝蝕利用氦氣為載氣，斑束孔徑20 μm，剝蝕深度20～40 μm，激光頻率為10 Hz，能量為0.032～0.036 J，利用標樣91500對同位素組成進行外標校正，LA-ICP-MS具體分析方法參見文獻[4]。

圖1 小珠山花崗巖地質(zhì)簡圖

(a)小珠山花崗巖的條紋結(jié)構(gòu)(正交偏光) (b)小珠山花崗巖鏡下照片(正交偏光)

Pe—條紋長石； Q—石英；Pl—斜長石；Bi—黑云母

圖2小珠山花崗巖顯微照片

Fig.2 Microphoto graphs of Xiaozhushan granite

4 測試結(jié)果

4.1 主量元素、微量元素特征

4.1.1 主量元素

小珠山花崗巖SiO2質(zhì)量含量為69.26%～70.62%(表1)，平均70.21%；K2O+Na2O含量9.68%～10.93%，平均10.50%；K2O/Na2O=1.18～1.02，平均1.10。K2O含量5.00%～5.79%，平均5.52%，K2O含量較高；Al2O3含量17.39%～16.05%；ACNK為1.09～1.15，平均1.13，為過鋁質(zhì)；MgO含量0.26%～0.48%，平均0.37%；CaO含量0.22%～0.44%，平均0.31%；TiO2含量0.16%～0.27%，平均0.20%，MgO、CaO、TiO2含量較低。在各類組合參數(shù)圖解中(圖3)，小珠山花崗巖屬于過鋁質(zhì)鈣堿性系列，位于鉀玄巖與高鉀系列、堿性與亞堿性的過渡區(qū)域。

表1 小珠山巖體花崗巖主量元素含量

圖3 小珠山花崗巖巖石類型組合圖

4.1.2 微量元素

小珠山花崗巖所有樣品具有相似的稀土配分模式(圖4)，稀土總量79.8×10-6～174.9×10-6μg/g，平均111×10-6μg/g(表2)。LREE/HREE為11.01～17.77，Yb含量為0.86×10-6～2.16×10-6μg/g，(La/Yb)N為9.47～18.27 μg/g，屬于相對平緩的REE配分模式，輕稀土富集重稀土虧損。δEu為0.44～0.61，平均為0.49，具有明顯的中等負Eu異常。微量元素配分模式圖(球粒隕石標準化數(shù)據(jù)引自文獻[5])與原始地幔標準化元素蛛網(wǎng)圖(原始地幔標準化數(shù)據(jù)引自文獻[6])具有一致性(圖4、5)，顯示Ba、Sr、P、Eu、Ti和Y為負異常，Pb為正異常。其中，Sr為11.13×10-6～46.65×10-6μg/g，平均21.93×10-6μg/g；Y為0.12×10-6～0.32×10-6μg/g，平均0.18×10-6μg/g；Yb為0.86×10-6～2.16×10-6μg/g，平均1.23×10-6μg/g。

小珠山巖體La/Nb的質(zhì)量分數(shù)比值為1.41～3.09，平均為2.51；Th/Nb質(zhì)量分數(shù)比值為0.40～0.73，平均0.54；Th/La質(zhì)量分數(shù)比值為0.16～0.28，平均0.22。以上三比值略高于或等于大陸地殼平均值(La/Nb為2.2；Th/Nb為0.44；Th/La為0.22)，顯示小珠山花崗巖具明顯的殼源特征[7]。巖體顯示中等程度的LREE富集、明顯的負Eu異常和較平坦的HREE配分模式。Yb含量大多低于2×10-6μg/g，Sr含量均低于100×10-6μg/g，顯示出低Sr低Yb的特點，可能形成于中等成巖壓力下?；◢弾r貧Yb表明源區(qū)有石榴子石殘留，貧Sr加之Eu負異常表明源區(qū)有斜長石殘留，小珠山花崗巖源區(qū)殘留物組成可能為石榴子石和斜長石，因此小珠山巖體為形成于中等深度的喜馬拉雅型花崗巖[8]。但小珠山巖體的加厚地殼與喜馬拉雅山脈的地殼厚度與規(guī)模存在差別，現(xiàn)代喜馬拉雅地殼是由印度板塊俯沖于亞洲板塊之下的大型陸-陸俯沖形成，厚度與規(guī)模可能遠大于由揚子板塊俯沖于華北板塊之下形成的膠南隆起。

圖4 小珠山花崗巖的稀土元素配分曲線圖

圖5 小珠山花崗巖微量元素配分曲線圖

4.2 小珠山巖體鋯石U-Pb年齡

小珠山巖體樣品(DMS06和DMS07)分別選取20和21粒鋯石進行LA-ICP-MS法U-Pb定年分析，兩樣品共獲得30個有效數(shù)據(jù)。樣品中鋯石主要為短柱狀，其余為不規(guī)則柱狀或粒狀，無色透明，自形到半自形狀，鋯石長徑65～120 μm，長寬比為1.5∶1～2∶1。陰極發(fā)光圖像顯示具有巖漿韻律震蕩環(huán)帶(圖6)，為巖漿結(jié)晶鋯石。

樣品DMS06中鋯石的U、Th含量在162×10-6～2 506×10-6μg/g和496×10-6～6 646×10-6μg/g，Th/U 1.48～2.27。樣品DMS07中鋯石的U、Th含量162×10-6～2 506×10-6μg/g和496×10-6～6 646×10-6μg/g，Th/U介于1.44～2.44之間(表3)，符合巖漿鋯石Th/U比值>0.4的特征。樣品DMS06在諧和曲線上14個數(shù)據(jù)點的加權(quán)平均年齡為123 Ma(圖7)；樣品DMS07諧和曲線上16個數(shù)據(jù)點的加權(quán)平均年齡為122 Ma，表明小珠山花崗巖的侵位年齡為早白堊世晚燕山期(圖8)。

圖6 小珠山巖體中細粒二長花崗巖代表性鋯石陰極發(fā)光圖像

測點號含量/(×10-6 μg/g)ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ年齡/Ma207Pb/206Pb1σ206Pb/235U1σ206Pb/238U1σDMS06-01620.41403.991.540.050 270.001 580.132 590.003 250.019 160.000 2120871.091262.911221.32DMS06-03723.20425.561.700.050 000.001 650.131 100.003 470.019 050.000 2119574.991253.121221.33DMS06-04481.52326.351.480.052 580.001 790.140 960.003 910.019 480.000 2231175.801343.481241.39DMS06-05496.41343.691.440.049 310.002 150.127 900.004 930.018 850.000 2416399.071224.441201.50DMS06-073 572.181 742.052.050.049 590.001 460.135 100.003 110.019 750.000 2217667.261292.781241.37DMS06-081 868.111 254.161.490.048 400.001 950.128 790.004 560.019 290.000 2411992.211234.101231.52DMS06-091 917.891 202.091.600.054 130.002 600.141 030.006 140.018 890.000 27376103.961345.471211.68DMS06-104 147.491 829.162.270.051 760.001 720.140 450.003 840.019 670.000 2327574.161333.421231.44DMS06-133 007.851 331.392.260.048 160.002 480.125 220.005 920.018 850.000 27107117.491205.341201.69DMS06-141 772.80999.521.770.051 750.002 000.138 610.004 640.019 420.000 2427486.261324.141241.50DMS06-161 628.29851.861.910.050 590.002 340.136 310.005 680.019 540.000 26222103.731305.081251.65DM06-17525.32357.331.470.053 810.002 320.142 100.005 420.019 160.000 2536394.051354.821221.55DMS06-191 016.86816.001.250.051 830.002 250.138 150.005 320.019 340.000 2527896.431314.751241.58DMS06-20495.78397.951.250.053 320.002 010.144 100.004 640.019 610.000 2334283.041374.121231.47DMS06-21593.65370.921.600.053 820.001 990.144 280.004 530.019 450.000 2336381.251374.021241.46DMS06-231 304.86770.741.690.049 590.001 880.129 450.004 200.018 950.000 2217686.271243.771211.42DMS07-01701.40287.932.440.068 550.004 730.178 820.011 930.018 920.000 32885136.5816710.281212.00DMS07-02663.88447.231.480.049 800.003 180.129 210.008 020.018 810.000 25186142.111237.211201.55DMS07-03608.41376.981.610.058 100.003 220.151 790.008 110.018 940.000 245 339117.341447.151211.52DMS07-05361.39162.082.230.052 340.006 660.135 930.017 020.018 830.000 42300266.7413015.221202.64

續(xù)表3

測點號含量/(×10-6 μg/g)ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ年齡/Ma207Pb/206Pb1σ206Pb/235U1σ206Pb/238U1σDMS07-061 252.19620.122.020.078 980.003 510.207 600.008 730.019 060.000 231 17285.451927.341221.48DMS07-07936.63531.331.760.074 880.002 310.196 760.005 620.019 050.000 171 06560.901824.771221.06DMS07-081 018.51499.522.040.059 880.002 360.161 060.006 030.019 500.000 1959983.201525.271251.21DMS07-09508.45315.541.610.053 610.003 900.142 770.010 140.019 310.000 29355156.351369.011231.82DMS07-111251.63848.581.470.065 080.005 380.168 670.013 550.018 790.000 36777164.9615811.771202.30DMS07-182 341.611 273.031.840.087 110.001 840.229 030.004 230.019 070.000 131 36340.192093.501220.84DMS07-19864.70598.741.440.068 530.003 070.181 270.007 750.019 190.000 2388590.011696.661231.43DMS07-202 290.041 043.492.190.057 000.002 110.149 730.005 270.019 060.000 1849180.341424.651221.12DMS07-21412.32244.151.690.052 860.003 200.139 850.008 240.019 190.000 24323131.691337.341231.52DMS07-222 016.34921.192.190.058 950.002 170.154 320.005 380.018 990.000 1856578.191464.741211.14

圖7 小珠山巖體樣品DMS06鋯石年齡

圖8 小珠山巖體樣品DMS07鋯石年齡

5 膠東地區(qū)花崗質(zhì)侵入巖年代學探討

郯廬斷裂以東的膠東地區(qū)發(fā)育大面積的中生代花崗巖。通過對這些巖體的年代學研究成果統(tǒng)計分析，認為膠東地區(qū)中生代花崗巖形成于3個時期：①晚三疊世(223～205 Ma)印支期花崗巖、②晚侏羅世—早白堊世(160～135 Ma)早燕山期花崗巖和③早白堊世(130～105 Ma)晚燕山期花崗巖(圖9)。3期花崗巖的分布具有明顯的區(qū)域性：晚三疊世花崗巖集中分布于膠東半島的東南角，以甲子山巖體、槎山巖體和邢家山巖體為代表；晚侏羅世—早白堊世花崗巖主要分布于東西向延伸的膠北隆起帶中，以玲瓏、昆崳山、垛崮山等巖體為代表；早白堊世花崗巖主要分布于膠萊盆地南東的膠南隆起區(qū)，以嶗山、七寶山、五蓮山等巖體為代表，另有少部分夾雜于膠北隆起帶(圖10)。

圖9 膠東半島中生代侵入巖年齡統(tǒng)計圖Fig.9 Plotting of isotope ages of Mesozoic intrusiverocks in the Jiaodong Peninsula

圖10 膠東半島中生代花崗巖體年代分布圖

圖11 膠東半島中生代花崗巖SiO2-K2O圖解

3期中生代花崗巖在地球化學組成上存在明顯差異。K2O-SiO2圖顯示，晚三疊世印支期花崗巖體多集中于高鉀的鉀玄巖系列，晚侏羅世—早白堊世早燕山期花崗巖多屬鈣堿系列，早白堊世晚燕山期花崗巖體主要表現(xiàn)出高鉀鈣堿性系列的特征，甚至部分樣品落入更富鉀的鉀玄巖系列(圖11)。

5.1 印支期晚三疊世巖體

晚三疊世巖體位于膠東半島東南角(圖10)，侵位于蘇魯?shù)貕K的TTG片麻巖中，北側(cè)是榮成超高壓地體。由老至新由邢家山黑云母輝長巖體、甲子山輝石正長巖體及槎山黑云母正長花崗巖體組成，年代學研究顯示晚三疊世花崗巖主要形成于223～205 Ma(圖9)[9]。

晚三疊世花崗巖在SiO2-K2O圖解中均落入高鉀橄欖玄粗巖系列，K2O/Na2O為1.12～3.04，屬于富鉀系列侵入巖。當SiO2含量低于60%時，K2O含量隨SiO2含量的增加而增加；SiO2含量高于60%時，K2O含量遞減(圖11)?？傮w上看，自邢家山輝長巖、甲子山輝石正長巖到槎山正長花崗巖，隨SiO2的增加，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、MnO、Ba、Sr與SiO2成反比，Nb與Rb與SiO2成正比[9]。膠東半島晚三疊世巖體具有連續(xù)的主微量元素協(xié)同變化趨勢，表明各巖體具有親緣關(guān)系，可能來自相同的富集巖石圈地幔源區(qū)。最早熔出的是低SiO2(48%～50%)含量的基性邢家山堿性輝長巖體(225±2 Ma)，推測它們可能是地幔部分熔融的產(chǎn)物[10]。較晚熔出槎山巖體(205±5 Ma)表現(xiàn)出了更高的SiO2含量，且從邢家山黑云母輝長巖到槎山正長花崗巖之間較大的年代差距表明兩者可能不是同一巖漿的結(jié)晶分異產(chǎn)物。槎山巖體與白堊紀侵入巖體具有相似的地球化學特征，形成于與其他晚三疊世巖體不同的大地構(gòu)造背景。

晚三疊世是揚子板塊和華北板塊碰撞最活躍時期，240～220 Ma為秦嶺-大別-蘇魯造山帶的超高壓變質(zhì)時代，巖漿活動滯后于超高壓變質(zhì)作用約5～25 Ma。因此推測膠東半島印支期晚三疊世的幔源型花崗巖是在揚子板塊向華北地塊俯沖碰撞過程中，揚子板塊發(fā)生了板片斷離(break-off)，地幔巖漿沿裂隙上涌，并在不同階段產(chǎn)生輕度熔融而形成。

5.2 早燕山期晚侏羅世—早白堊世花崗巖

晚侏羅世—早白堊世花崗巖體主要分布于膠萊盆地北部的膠北隆起區(qū)域，以玲瓏、文登、昆崳山、垛崮山巖體為主，總體呈EW向展布，侵位于前寒武紀超高壓片麻巖中并與早白堊世巖體呈穿插關(guān)系。巖性以花崗閃長巖、含石榴子石淡色花崗巖和黑云母二長花崗巖為主。SHRMIP、40Ar/39Ar等年代學數(shù)據(jù)表明這些巖體的形成時代為晚侏羅世—早白堊世(160～135 Ma)[11-12]。

在SiO2-K2O分類圖中，晚侏羅世—早白堊世花崗巖數(shù)據(jù)點集中于鈣堿性系列，區(qū)別于高鉀系列的早白堊世巖體(圖11)。垛崮山巖體普遍含有巖漿綠簾石，表明巖體可能來自于較深的基性下地殼，因此推測垛崮山巖體和昆崳山巖體由長英質(zhì)陸殼部分熔融形成[4]。膠北隆起的晚侏羅世—早白堊世巖體鋯石中含有多種類多期次的繼承核：玲瓏巖體的繼承鋯石年齡多在200～300 Ma；招遠至萊州地區(qū)的花崗巖繼承鋯石平均年齡在219 Ma；昆崳山巖體鋯石核部出現(xiàn)兩種繼承鋯石，繼承巖漿鋯石年齡在700～800 Ma，繼承變質(zhì)鋯石年齡在200～300 Ma[13]。這些巖體的繼承鋯石年齡表明，本區(qū)侏羅世巖體的源巖來自形成于700～800 Ma的揚子板塊，巖漿巖源區(qū)由經(jīng)歷了三疊世超高壓變質(zhì)作用的揚子陸殼新元古代物質(zhì)熔融形成。地球物理資料表明，140～125 Ma古太平洋板塊并不是向西俯沖插入亞州板塊之下，而是向北東約33°方向擴張[14]，證明太平洋板塊俯沖不是膠東半島晚侏羅世—早白堊世花崗巖的形成原因。結(jié)合侏羅世巖漿鋯石及其繼承鋯石的年齡特征，推測揚子陸塊俯沖至華北陸塊之下發(fā)生部分熔融，形成了膠東半島晚侏羅世地殼重熔型花崗巖。

5.3 晚燕山期早白堊世花崗巖

早白堊世花崗巖在膠東半島出露面積最廣，包括零星分布的基性巖和大面積出露的中酸性巖。膠東半島早白堊巖體分布于兩大區(qū)域：①膠北隆起區(qū)早—晚燕山期復合花崗巖區(qū)，由早白堊世巖體與晚侏羅世巖體穿插分布，早白堊世巖體以郭家?guī)X、牙山、三佛山、偉德山為代表；②膠南隆起區(qū)晚燕山期花崗巖區(qū)，主要包括嶗山、五蓮山、小珠山等巖體(圖10)。研究區(qū)南東方向靈山島早白堊世凝灰?guī)r最小加權(quán)平均年齡在103.8±1.4 Ma，物源應(yīng)屬晚燕山期早白堊世巖體中的噴出巖系列[15]。以上年代學數(shù)據(jù)表明，膠東半島的早白堊世巖體主要形成于103～143 Ma，峰期在115～130 Ma。地球化學數(shù)據(jù)表明早白堊世巖體主要屬于高鉀鈣堿系列和更富鉀的鉀玄巖系列，表現(xiàn)出明顯的高鉀特征(圖11)。

6 早白堊世花崗巖體成因機制

6.1 早白堊世巖體形成的構(gòu)造環(huán)境

選取膠北隆起的郭家?guī)X巖體、三佛山巖體和膠南隆起的嶗山巖體、小珠山巖體，根據(jù)其地球化學數(shù)據(jù)計算和分析，進一步解釋膠東半島中生代巖漿巖的成因。

Rb-(Y+Nb)圖解中(圖12(a))，膠北隆起區(qū)的數(shù)據(jù)點幾乎全部落入火山弧花崗巖區(qū)(VAG)，說明其形成與俯沖作用有關(guān)，處于島弧或大陸邊緣弧環(huán)境中。膠南隆起區(qū)有部分數(shù)據(jù)點(嶗山堿性花崗巖)位于板內(nèi)花崗巖區(qū)(WPG)，指示其形成于相對寧靜的張性構(gòu)造環(huán)境，說明膠南隆起區(qū)的部分花崗巖體的形成與裂谷環(huán)境和張裂環(huán)境有關(guān)。Rb/30-Hf-Ta×3三角圖解(圖12(b))中，膠北隆起區(qū)的數(shù)據(jù)點大多數(shù)落入火山弧花崗巖區(qū)；膠南隆起區(qū)的數(shù)據(jù)部分落入火山弧區(qū)，少部分落入碰撞后的構(gòu)造伸展環(huán)境?？傮w上膠東半島早白堊世花崗巖的形成更傾向于島弧或大陸邊緣弧環(huán)境。

圖12 膠東半島早白堊世花崗巖類型組合圖[2-11]

將膠東半島早白堊世花崗巖主量與微量元素數(shù)據(jù)與玄武巖熔融試驗熔體[16]和基底片麻巖部分熔融形成的純殼源花崗巖[17]進行比較(圖13)。在同等SiO2含量的情況下，膠東半島早白堊世花崗巖具有比玄武巖熔融試驗熔體高得多的鉀含量(K2O/Na2O值在0.8～1.5之間，平均為1.07)(圖13(b))，且低于純殼源花崗巖的鉀含量?；◢弾r中的Mg#具有指示與地幔親緣關(guān)系的作用[18]，膠南隆起區(qū)花崗巖的Mg#為11.7～41.9，平均31.2；膠北隆起區(qū)的Mg#為16.5～55.9，平均45.2，二者鎂含量存在較大差異(圖13(a))。

膠北隆起花崗巖樣品據(jù)郭家?guī)X巖體[11]、三佛山巖體[11]，膠南隆起花崗巖樣品據(jù)五蓮巖體[3]、小珠山巖體(本文數(shù)據(jù))。對比數(shù)據(jù)為玄武巖熔融試驗數(shù)據(jù)[16]和納米比亞基地片麻巖熔融成因純殼源花崗巖[17]

膠北隆起區(qū)和膠南隆起區(qū)早白堊世花崗巖的Yb含量均較低，其中膠北隆起區(qū)Yb含量平均為0.68× 10-6μg/g，膠南隆起區(qū)Yb含量平均為1.77×10-6μg/g；兩區(qū)Sr含量區(qū)別更大，膠北隆起區(qū)花崗巖Sr含量較高，平均為912×10-6μg/g，數(shù)據(jù)點均位于Sr=400×10-6μg/g分界線以上，為高壓下形成的高Sr低Yb的典型埃達克型花崗巖。膠南隆起區(qū)花崗巖Sr含量較低，平均為216×10-6μg/g，數(shù)據(jù)點大多落于Sr=400×10-6μg/g分界線以下，為中等壓力和深度下形成的低Sr低Yb含量的喜馬拉雅型花崗巖體(圖14)。

Ⅰ—高Sr低Yb型；Ⅱ—低Sr低Yb型；Ⅲ—高Sr高Yb型；Ⅳ—低Sr高Yb型；Ⅴ—非常低Sr高Yb型

6.2 早白堊世巖體的成因模式

前人對于華北地區(qū)早白堊世花崗巖的形成機制主要有兩種觀點：一種觀點認為在古太平洋板塊的俯沖條件下，地幔物質(zhì)上涌，華北中生代巖漿巖主要形成于殼?；旌献饔靡约捌浜蟮姆蛛x結(jié)晶作用中[11]；另一種認為花崗巖巖漿是俯沖加厚大陸地殼部分熔融的結(jié)果，基性的下地殼發(fā)生部分熔融，源區(qū)殘留石榴石，熔體具有低的Y與Yb，高的Sr含量[19]。

本研究認為膠東半島早白堊世花崗巖的形成雖然由俯沖加厚的大陸地殼部分熔融產(chǎn)生，但膠北隆起與膠南隆起兩區(qū)的花崗巖具有不同的地球化學特征，表明兩者形成環(huán)境有較大差異。在Rb-(Y+Nb)圖解和Rb/30-Hf-Ta×3三角圖解中，膠東半島的早白堊世巖體數(shù)據(jù)大多集中于火山弧花崗巖區(qū)(VAG)，說明源區(qū)形成與俯沖作用有關(guān)，處于島弧或大陸邊緣弧環(huán)境中。兩區(qū)的花崗巖都具有高鉀特征，K2O/Na2O值平均為1.07，表明殼源物質(zhì)參與了花崗巖的形成。采用花崗巖Sr-Yb分類圖，膠北隆起區(qū)巖體為高壓下形成的高Sr低Yb的典型埃達克型花崗巖，膠南隆起區(qū)巖體為中等壓力與深度下形成的低Sr低Yb喜馬拉雅型花崗巖體。

膠北隆起區(qū)三佛山巖體Eu/Eu*平均為0.79，郭家?guī)X巖體Eu/Eu*平均為0.905，均具有微弱的Eu負異常[20]。高Sr含量和明顯虧損Y和Yb等重稀土元素，具有明顯的埃達克巖特征。試驗巖石學表明，埃達克巖型花崗巖的形成壓力通常在10～12.5 kbar，深度在30～40 km[21]。膠北隆起早白堊世花崗巖數(shù)據(jù)與玄武巖熔融試驗數(shù)據(jù)及膠南巖體數(shù)據(jù)相比具有較高的含鎂指數(shù)(圖13(a))，華北板塊與膠北隆起巖體同時侵位的基性巖也具有高鎂指數(shù)、高鉀含量的地化特征[11]，即低的Y和Yb等重稀土元素，富集輕稀土和大離子親石元素。而純的地殼熔體通常具有高鉀和低Mg#的特征，因此基性和酸性巖漿的混合及分異可以解釋膠北隆起早白堊世花崗巖的成因。因此，膠北隆起帶這些高Sr含量、高La/Yb、Sr/Y比值以及明顯虧損Y和Yb的花崗巖可能是俯沖加厚大陸地殼環(huán)境下，下地殼基性物質(zhì)部分熔融的結(jié)果(圖15)。

膠南隆起區(qū)早白堊世巖體的Mg#為11.7～41.9，平均31.2，呈現(xiàn)出相對膠北隆起花崗巖更低的Mg#特征，加之明顯低于400×10-6的Sr含量、中等的負U異常和貧Yb等特征，表明殘留相有較多斜長石和石榴石，因此花崗巖的源巖可能來自含有石榴石和斜長石的高壓麻粒巖相的大陸地殼(圖15)。

綜上認為，早白堊世膠東半島早白堊世花崗巖的形成環(huán)境為俯沖加厚熔融的大陸地殼，區(qū)別在于膠南、膠北兩區(qū)早白堊世花崗巖巖體的形成深度不同。膠北隆起區(qū)的高Mg高Sr低Yb特征的埃達克型花崗巖形成深度相對較深(30～40 km)，可能由鎂鐵質(zhì)下地殼熔融分異形成；膠南隆起區(qū)表現(xiàn)出低Mg低Sr低Yb特征的喜馬拉雅型花崗巖形成環(huán)境較淺(>30 km)，源巖可能來自高壓麻粒巖相的大陸地殼(圖15)。

圖15 膠東半島早白堊世花崗巖形成模式圖

7 結(jié)論

1) 小珠山花崗巖SiO2含量平均70.21%，A/CNK平均為1.13，為強過鋁質(zhì)酸性巖體，具有高鉀特征，顯示中等程度的LREE富集、明顯的負Eu異常，Yb含量平均為1.23×10-6μg/g，Y含量平均為0.18×10-6μg/g，Sr含量平均為21.93×10-6μg/g，低的Sr與Yb含量表明小珠山花崗巖形成于中等深度壓力的成巖環(huán)境，小珠山花崗巖為可指示存在加厚地殼的喜馬拉雅型花崗巖。

2) 單顆粒鋯石LA-ICP-MS定年結(jié)果表明，小珠山黑云母二長花崗巖兩個樣品加權(quán)平均年齡分別為123 Ma和122 Ma，屬早白堊世晚期巖漿侵入的產(chǎn)物。

3) 綜合前人研究成果表明，膠東半島中生代花崗巖形成于3個時期不同機制：晚三疊世(225～205 Ma)幔源型花崗巖，是揚子板塊向華北板塊碰撞俯沖形成蘇魯超高壓變質(zhì)帶，地幔巖漿物質(zhì)沿裂隙上涌，富集地幔在不同時期產(chǎn)生輕度熔融的結(jié)果；晚侏羅世—早白堊世(160～135 Ma)地殼重熔型花崗巖，其源巖為形成于700～800 Ma的揚子陸塊，巖漿源巖由經(jīng)歷了三疊世超高壓變質(zhì)作用的揚子陸殼新元古代物質(zhì)熔融形成。早白堊世(130～105 Ma)花崗巖形成于俯沖加厚深度不同的大陸地殼。膠北隆起區(qū)的高Mg高Sr低Yb的埃達克型花崗巖形成深度較深(30～40 km)，可能由鎂鐵質(zhì)下地殼的熔融分異形成；膠南隆起區(qū)的低Mg低Sr低Yb的喜馬拉雅型花崗巖形成環(huán)境相對較淺(<30 km)，巖漿源巖可能來自含有石榴石和斜長石的高壓麻粒巖相的大陸地殼。