王棟 李紅艷 王天齊,3 于洪 宿建恒

1. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083 2. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 100037 3. 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，巖石圈演化國家重點實驗室，北京 100029

膠東地區(qū)已累積探明黃金儲量接近5000t(宋明春等，2019)，是我國目前最大的金礦產(chǎn)區(qū)，也是環(huán)太平洋成礦系統(tǒng)的重要組成部分之一(Goldfarbetal., 2014; 范宏瑞等，2021)。該地區(qū)在中生代被卷入了復(fù)雜的構(gòu)造演化過程，包括以下4期構(gòu)造事件：(1)揚子板塊與華北板塊在三疊紀時期發(fā)生陸-陸碰撞及后續(xù)的大陸深俯沖作用，形成蘇魯超高壓變質(zhì)帶(Lietal., 1993; Yeetal., 2000; Zheng, 2008)；(2)郯廬斷裂帶自三疊紀以來發(fā)生了多次左旋走滑運動，引發(fā)構(gòu)造-巖漿(流體)活動及成礦過程(鄧軍等，2000；朱光等，2009)；(3)晚三疊世發(fā)生巖石圈的減薄(徐義剛等，2009；楊進輝和吳福元，2009；朱日祥等，2011；Wuetal., 2019)；(4)至少在侏羅紀時期，中國東部就開始受到太平洋板塊俯沖、回撤作用的影響(孫衛(wèi)東等，2008; Jiangetal., 2010)，膠東地區(qū)一系列白堊紀巖漿活動都與此有著密切的關(guān)系(Dengetal., 2017)。這些重大地質(zhì)事件在膠東地區(qū)先后疊加，導(dǎo)致該區(qū)深部構(gòu)造體制在中生代發(fā)生轉(zhuǎn)換(鄧軍等，2006；宋明春，2014)、巖石圈地幔遭受破壞和改造(徐義剛等，2009；朱日祥等，2011；Wuetal., 2019)，而同時期強烈的巖漿活動則是對整個構(gòu)造演化的響應(yīng)(霍騰飛等，2016)。

復(fù)雜的地質(zhì)演化過程給討論該地區(qū)金礦的物質(zhì)來源及成礦過程提出了挑戰(zhàn)，目前大多數(shù)學(xué)者認為該地區(qū)大規(guī)模成礦作用主要發(fā)生在110～130Ma(Yang and Zhou, 2001; 陳衍景等，2004；Dengetal., 2015; 朱日祥等，2015；范宏瑞等，2021)。然而，在膠東地區(qū)廣泛發(fā)育的晚侏羅世花崗巖卻與金礦有著密切的空間關(guān)系(Guoetal., 2013; Deng and Wang, 2016)，是該區(qū)富產(chǎn)金礦的重要地質(zhì)背景。例如，膠北玲瓏型花崗巖是該區(qū)最主要的賦礦圍巖之一(Wenetal., 2015; Yangetal., 2016a, b; Zhangetal., 2020)。前人對這些花崗巖的年代學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)等方面進行了大量的研究，對該期花崗巖的特征及成因進行了廣泛深入的討論(Wangetal., 1998; 苗來成等，1998; 郭敬輝等，2005; Houetal., 2007; Zhangetal., 2010; Jiangetal., 2012; Yangetal., 2012, 2014, 2018; Maetal., 2013; 黃濤等，2014; 劉躍等，2014; Zhaoetal., 2016; Dengetal., 2018; Heetal., 2021)。已有的研究顯示，這些巖體可能形成于相同的構(gòu)造體制。膠東東部晚侏羅世花崗巖體中賦存的金礦數(shù)量明顯少于膠北地體，因此前人對于成礦作用的研究主要集中在膠北金礦區(qū)，而對膠東東部出露的同期花崗巖體的研究相對較少。顯然，開展膠東東部及西北部同一時期巖體的差異性研究，可對研究該區(qū)的金成礦作用提供重要的助力。

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對膠東地區(qū)東部出露的兩個晚侏羅世花崗巖體進行了鋯石U-Pb和Hf同位素分析，并對比了出露在膠東幾個不同構(gòu)造單元內(nèi)的同時代花崗巖體的繼承鋯石和Hf同位素特征，探討了該期花崗巖的源區(qū)及成因，為研究膠東地區(qū)在侏羅紀時期的巖漿活動、構(gòu)造演化及其對金成礦的貢獻提供一定的制約。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及樣品采集

膠東地區(qū)位于華北克拉通的東南緣，西側(cè)與魯西地塊界于郯廬斷裂，南側(cè)為蘇魯超高壓變質(zhì)帶(圖1)。根據(jù)巖石和構(gòu)造特征，膠東地區(qū)可分為三個構(gòu)造單元：蘇魯超高壓變質(zhì)地體、膠北地體和膠萊盆地(張增奇等，2014；潘素珍等，2015)。

圖1 膠東地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)李洪奎等，2011; Deng et al., 2015修改)Fig.1 Geological sketch map of Jiaodong Peninsula (modified after Li et al., 2011; Deng et al., 2015)

蘇魯超高壓變質(zhì)地體位于揚子板塊北緣，形成于三疊紀華北板塊與揚子板塊陸-陸碰撞及后續(xù)的深俯沖作用。地體內(nèi)廣泛發(fā)育超高壓變質(zhì)巖，其原巖年齡在780～740Ma(Liuetal., 2006; 薛懷民等，2006; Zongetal., 2010; Chenetal., 2013; 高名迪等，2018)。膠北地體位于華北板塊東南緣，基底巖石主要包括太古代TTG片麻巖和膠東巖群、古元古代荊山群和粉子山群以及新元古代蓬萊群(Tangetal., 2007; Tametal., 2011; Shan and Zhai, 2020)。TTG片麻巖和膠東巖群的原巖年齡主要為～2.9Ga、～2.7Ga、～2.5Ga(Jahnetal., 2008; Liuetal., 2013)，并普遍遭受～1.8Ga的角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用(Tangetal., 2007)。荊山群和粉子山群，主要巖性為黑云斜長片麻巖、石榴夕線黑云片巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖和大理巖等，直接覆蓋在TTG片麻巖和膠東巖群之上(Wangetal., 1998)。蓬萊群為一套淺變質(zhì)沉積巖，巖性主要為大理巖、板巖、石英巖、千枚巖和泥灰?guī)r等，不整合覆蓋在粉子山群之上(Lietal., 2007)。膠萊盆地是一個形成于中生代期間的伸展斷陷盆地(張岳橋等，2008)，盆地基底主要為新太古代膠東巖群、古元古代荊山群和粉子山群等變質(zhì)巖系，蓋層則主要由白堊系萊陽群、青山群及王氏群等陸相沉積巖及部分火山巖、火山碎屑巖等構(gòu)成(鄒為雷等，2010)。

中生代花崗巖在膠東地區(qū)發(fā)育廣泛，根據(jù)鋯石U-Pb年代學(xué)研究可將其分為三期：晚三疊世225～205Ma(Chenetal., 2003; 郭敬輝等，2005；曾令森等，2007)、晚侏羅世160～150Ma(苗來成等，1998；郭敬輝等，2005；Zhangetal., 2010; Jiangetal., 2012; Maetal., 2013; Yangetal., 2014; Heetal., 2021)和早白堊世130～110Ma(Houetal., 2007; Gossetal., 2010; Lietal., 2012; Yangetal., 2012; 李增達等，2018; Gaoetal., 2019; 董學(xué)等，2020; 宋英昕等，2020)。晚三疊世花崗巖主要出露在蘇魯超高壓變質(zhì)地體中，巖性以堿性的正長花崗巖為主，是俯沖的揚子陸殼板片斷離引發(fā)的巖石圈地幔部分融熔的結(jié)果(郭敬輝等，2005；曾令森等，2007；陳竟志和姜能，2011)。晚侏羅世花崗巖在該區(qū)最為發(fā)育，包括膠北地體的玲瓏和欒家河巖體，膠東東部的昆崳山、垛崮山和文登巖體。該期花崗巖主要包括偏鋁質(zhì)到過鋁質(zhì)黑云母花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖，且含有中生代印支期變質(zhì)鋯石(200～250Ma)及少量前寒武紀繼承鋯石，屬于地殼重熔花崗巖(郭敬輝等，2005; Zhangetal., 2010; Jiangetal., 2012; Yangetal., 2012, 2014)。早白堊世花崗巖主要包括郭家?guī)X型似斑狀花崗閃長巖-二長花崗巖，偉德山型(或稱艾山型)似斑狀二長花崗巖，嶗山型帶晶洞堿長花崗巖-二長花崗巖。巖體局部可見暗色包體或團塊，地球化學(xué)特征顯示具有殼幔巖漿混合成因的特點(Houetal., 2007; Gossetal., 2010; Yangetal., 2012; Yan and Shi, 2014; 李增達等，2018; Gaoetal., 2019)。

本次研究的樣品為出露在膠東東部的晚侏羅世花崗巖，包括位于蘇魯超高壓地體內(nèi)的文登巖體和位于蘇魯超高壓地體與膠北地體交界處的垛崮山巖體(圖1b)，所有樣品均采自新鮮露頭，未經(jīng)歷明顯風(fēng)化。其中文登巖體包括何家店花崗巖和架子山花崗巖。何家店花崗巖樣品(SD06-10-01)為粗粒二長花崗巖，取自文登市東部的何家店采石場(N37°12′6″、E122°8′55″)。架子山花崗巖包括含斑中粗粒二長花崗巖(SD06-11-01)和正長花崗巖(SD06-11-05)，取自文登市東南部的架子山(N37°9′5″、E122°6′17″)。垛崮山巖體包括弱片麻狀花崗閃長巖(SD06-19-01)和呈脈狀產(chǎn)出的正長花崗巖(SD06-19-04)，二者均取自乳山市東南部的窗龍山(N36°53′14″、E121°44′45″)。

2 分析方法

在野外觀察和室內(nèi)巖相學(xué)研究的基礎(chǔ)上，選取新鮮的樣品進行了鋯石挑選和制靶，并在中國地質(zhì)科學(xué)院離子探針中心進行鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像的采集。鋯石U-Pb定年是在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室的激光燒蝕等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICPMS)上完成。激光剝蝕系統(tǒng)采用GeoLasPlus型193nm ArF準分子激光器，ICPMS為Agilent7500a型四極桿等離子體質(zhì)譜儀。激光束斑直徑為32μm，年齡計算時以標準鋯石91500和GJ-1為外標進行同位素比值校正，元素含量以國際標樣NIST610為外標，Si為內(nèi)標計算。測試數(shù)據(jù)采用204Pb進行普通鉛校正，單個測試點的同位素比值誤差均為1σ。詳細的儀器運行條件和分析流程見謝烈文等(2008)。數(shù)據(jù)處理采用Glitter軟件利用標準鋯石91500線性內(nèi)插的方式對分析時間相關(guān)的U-Th-Pb進行同位素比值校正。最后鋯石的U-Pb諧和圖和年齡加權(quán)平均計算均采用Isoplot軟件(Ludwig, 2003)完成。

鋯石Hf同位素測定是在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室的激光剝蝕多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-MC-ICPMS)上完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeolasPlus型193nm ArF準分子激光器，多接收等離子體質(zhì)譜儀為Neptune Plus。實驗采用的束斑大小為40～50μm，直接覆蓋在鋯石U-Pb定年的測定部位，本次測試采用鋯石標樣Mud-Tank和FM0411為分析標樣，儀器運行條件及詳細分析過程見Wuetal. (2006a)。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年齡

3.1.1 文登巖體

何家店二長花崗巖樣品(SD06-10-01)中的鋯石大部分為短柱狀晶型，粒徑50～150μm。陰極發(fā)光圖像(圖2a)顯示大部分鋯石顆粒存在振蕩環(huán)帶，顯示巖漿成因特點。部分鋯石具有核-邊結(jié)構(gòu)，核部在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上與邊部的新生巖漿鋯石存在明顯區(qū)別，為繼承鋯石。還有部分鋯石的邊部陰極發(fā)光為亮白色，無環(huán)帶結(jié)構(gòu)，顯示出變質(zhì)增生成因的特點。對樣品中26顆鋯石進行了31個點的測定，測定結(jié)果見表1和圖3a。其中16個新生巖漿鋯石分析點的U含量和Th/U比值分別為72×10-6～1413×10-6和0.26～1.13，諧和年齡范圍在155～162Ma，加權(quán)平均為158±1Ma。5個繼承鋯石的U含量和Th/U 比值分別為54×10-6～721×10-6和0.36～1.44，諧和年齡在770～789Ma，加權(quán)平均為782±9Ma。2個變質(zhì)增生鋯石的Th/U比值為0.14，諧和年齡為225±5Ma和234±4Ma。剩余的鋯石測試點年齡不諧和，但均位于780～160Ma的U-Pb不一致線附近，為新元古代繼承鋯石在晚侏羅世巖漿熱事件中發(fā)生Pb丟失造成。

架子山二長花崗巖(SD06-11-01)樣品中鋯石大部分為短柱狀晶型，粒徑100～200μm。陰極發(fā)光圖像(圖2b)顯示大部分鋯石顆粒具有振蕩環(huán)帶或板狀環(huán)帶，具有巖漿成因的特點。與何家店花崗巖中的鋯石類似，一些鋯石顆粒的核部也含有繼承鋯石。對樣品中25顆鋯石進行了30個點的測定，結(jié)果見表1和圖3b、c。其中20個新生巖漿鋯石分析點的U含量和Th/U 比值分別為54×10-6～745×10-6和0.19～1.60，諧和年齡范圍在147～167Ma，加權(quán)平均為159±2Ma。繼承鋯石的U含量和Th/U 比值分別為68×10-6～672×10-6和0.34～2.14。其中5個繼承鋯石給出了773±8Ma的加權(quán)平均年齡，另有一個繼承鋯石諧和年齡為2535±37Ma。剩余鋯石測試點的年齡不諧和，位于780～160Ma的U-Pb不一致線附近，為新元古代繼承鋯石在晚侏羅世巖漿熱事件中發(fā)生Pb丟失造成。

架子山正長花崗巖(SD06-11-05)樣品中鋯石大部分為短柱狀-長柱狀晶型，粒徑100～200μm。陰極發(fā)光圖像(圖2c)顯示大部分鋯石顆粒具有振蕩環(huán)帶或板狀環(huán)帶，屬于巖漿成因。部分新生巖漿鋯石的內(nèi)部也含有繼承鋯石核。對樣品中的18顆鋯石進行了24個點的測定，測定結(jié)果見表1和圖3d。其中17個新生巖漿鋯石分析點的U含量和Th/U比值為53×10-6～2091×10-6和0.19～1.13，諧和年齡范圍在154～165Ma，加權(quán)平均為159±1Ma。3個繼承鋯石的U含量和Th/U比值為147×10-6～402×10-6和0.91～3.09，諧和年齡范圍在769～784Ma，加權(quán)平均為776±11Ma。剩余鋯石分析點的年齡不諧和，位于780～160Ma的U-Pb不一致線附近，是繼承鋯石在晚侏羅世巖漿熱事件中發(fā)生Pb丟失造成。

續(xù)表1Continued Table 1Spot No.含量(×10-6)Pb?ThUTh/U同位素比值年齡(Ma)207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ1280.14864541.070.06490.00101.14130.01690.12750.00147713277387748137.42132220.960.05050.00410.17110.01320.02460.00072181771601115741413.51384860.280.05250.00220.17900.00710.02470.00043099216761573152.352740.700.05400.00590.18010.01880.02420.0008370229168161545164.41291330.970.05020.00450.17230.01490.02490.0007205197161131595173.9261370.190.05370.00620.18900.02090.02550.00103592431761816361818.77644771.600.05470.00250.19240.00840.02550.00044019917971623194.3121730.070.04910.00410.15840.01270.02340.0006150186149111494202.493721.300.05460.00530.17310.01600.02300.00073952041621414742130.01891651.140.06410.00201.14430.03390.12960.0019743647751678511225.6741930.380.05390.00300.18290.00960.02460.0005367119171815732321.52747450.370.04800.00190.16720.00630.02520.000410191157516122428.41211780.680.06680.00161.15350.02620.12530.001683049779127619251.641540.760.05300.00780.16840.02390.02300.0010331305158211476263.9941240.760.04960.00380.17050.01240.02490.00061781671601115942816.4772120.370.06020.00190.50940.01560.06140.00096096841810384529149.214376722.140.06470.00101.13700.01630.12740.00147663177187738302.045590.760.04930.00720.17320.02440.02550.00111623101622116273119.22376270.380.05590.00200.20150.00700.02620.000444679186616723233.31272610.490.06330.00140.92110.01890.10560.001371845663106477架子山正長花崗巖 SD06-11-0514.01321261.050.05160.00470.17190.01510.02420.0007269196161131544216.82395990.400.05070.00160.17710.00530.02540.0003226711665161231.742530.790.05070.00580.18040.02000.02580.000822824516817164552.474800.930.04940.00490.16960.01640.02490.000716521815914159487.31252480.500.05230.00310.18110.01020.02510.0005297129169916031011.1591650.360.05770.00340.32470.01840.04080.000952012628614258611106.78824120.040.05810.00090.32170.00470.04020.000453234283425431216.21186110.190.04930.00250.17270.00840.02540.0005161115162716231399.212424023.090.06730.00141.17570.02270.12670.0015848427891176991426.41691591.060.06600.00171.17030.02780.12860.00178065178713780101518.51201550.770.06280.00200.75550.02300.08730.0013700675711354081628.624510810.230.04990.00120.17360.00410.02520.000319057163416121713.23414100.830.05160.00270.17160.00850.02420.000526511416171543187.1942490.380.04930.00370.17250.01250.02540.00061611681621116241928.629410460.280.05340.00160.18440.00520.02510.000334566172416022023.01341470.910.06590.00221.17490.03790.12920.0020804697891878412224.31291291.000.05040.00480.17580.01610.02530.0007215207164141615233.2671080.620.04960.00670.17730.02290.02600.00111742871662016572417.8931870.500.05690.00330.33670.01860.04290.00094871242951427162624.93079100.340.04910.00150.16740.00500.02470.000315472157415722760.992520910.440.04860.00080.16860.00280.02520.00031294015821602293.91331181.130.04940.00450.17110.01500.02510.0007165202160131605

3.1.2 垛崮山巖體

垛崮山花崗閃長巖(SD06-19-01)中的鋯石大部分為短柱狀-長柱狀，粒徑150～250μm。陰極發(fā)光圖像(圖2d)顯示大部分鋯石具有核-邊結(jié)構(gòu)，少數(shù)鋯石還可識別出核-幔-邊結(jié)構(gòu)。鋯石的邊部具有較寬的振蕩環(huán)帶，顯示巖漿成因特點。核部具有熔蝕結(jié)構(gòu)，部分核部仍保留原始的環(huán)帶結(jié)構(gòu)。對樣品中的34顆鋯石進行了50個點的測定，測定結(jié)果見表1和圖3e-g。其中23個新生巖漿鋯石分析點的U含量和Th/U 比值為77×10-6～3486×10-6和0.03～1.22，諧和年齡范圍在160～169Ma，加權(quán)平均為164±2Ma。繼承鋯石的U含量和Th/U 比值為56×10-6～3170×10-6和0.08～1.58。其中5顆繼承鋯石給出743～784Ma的諧和年齡，3顆繼承鋯石給出1669～1820Ma的諧和年齡，2個繼承鋯石測點給出了兩個最老的諧和年齡分別為2358±20Ma和2576±39Ma。6個變質(zhì)成因鋯石測點的Th/U比值為0.08～0.26，其諧和年齡范圍在224～243Ma，加權(quán)平均為230±7Ma。剩余鋯石分析點的年齡不諧和，均位于諧和線右側(cè)，應(yīng)該是在中生代變質(zhì)事件或巖漿事件時發(fā)生Pb丟失造成的。

垛崮山正長花崗巖(SD06-19-04)中的鋯石大部分為長柱狀晶型，粒徑150～300μm。陰極發(fā)光顯示它們具有振蕩環(huán)帶或板狀環(huán)帶(圖2e)，為巖漿成因。對15顆巖漿鋯石進行了17個點的測定，測定結(jié)果見表1和圖3h。17個新生巖漿鋯石分析點的U含量和Th/U 比值分別為254×10-6～3048×10-6和0.01～1.01，諧和年齡范圍在150～158Ma， 加權(quán)平均為153±1Ma。

3.2 鋯石Hf同位素

Hf同位素分析數(shù)據(jù)見表2及圖4。

3.2.1 文登巖體

何家店二長花崗巖(SD06-10-01)的新生巖漿鋯石εHf(t)=-27.8～-24.1 (平均值-25.6，n=16)，tDM2=2728～2961Ma。13顆繼承鋯石εHf(t)=-10.9～-4.7，tDM2=1978～2367Ma。2顆變質(zhì)鋯石εHf(t)=-24.9～-21.7，tDM2=2630～2837Ma。

架子山二長花花崗巖(SD06-11-01)的新生巖漿鋯石εHf(t)=-30.7～-20.3(平均值-25.9，n=20)，tDM2=2494～3145Ma。7顆繼承鋯石εHf(t)=-11.4～-0.7，tDM2=1626～2298Ma。另外1顆年齡為～2535Ma的繼承鋯石核測試點εHf(t)=5.7，tDM2=2675Ma。

架子山正長花崗巖(SD06-11-05)的新生巖漿鋯石εHf(t)=-29.4～-24.1 (平均值-26.7，n=17)，tDM2=2730～3059Ma。7個繼承鋯石測點εHf(t)=-12.5～1.0，tDM2=1616～2467Ma。

3.2.2 垛崮山巖體

垛崮山花崗閃長巖(SD06-19-01)的新生巖漿鋯石εHf(t)=-27.5～-17.9 (平均值-22.1，n=23)，tDM2=2344～2947Ma。18顆繼承鋯石εHf(t)=-16.1～11.3，tDM2=1654～3021Ma。6顆變質(zhì)鋯石εHf(t)=-21.9～-9.2，tDM2=1845～2653Ma。

垛崮山正長花崗巖(SD06-19-04)的新生巖漿鋯石εHf(t)=-25.9～-22.2 (平均值-24.2，n=17)，tDM2=2606～2838Ma。

4 討論

4.1 文登巖體和垛崮山巖體的形成時代

本次研究獲得文登巖體3個樣品及垛崮山巖體花崗閃長巖樣品的巖漿鋯石年齡分別為158±1Ma、159±2Ma、159±1Ma和164±2Ma，表明文登巖體和垛崮山巖體均形成于晚侏羅世(～160Ma)。侵入到垛崮山花崗閃長巖體的正長花崗巖脈體(SD06-19-04)獲得了較年輕的年齡(153±1Ma)，與北部的昆崳山巖體定年結(jié)果一致(郭敬輝等，2005；Zhaoetal., 2016; Heetal., 2021)，代表稍晚一期花崗巖漿活動。郭敬輝等(2005)通過SHRIMP鋯石U-Pb定年獲得文登巖體和垛崮山巖體的年齡分別為160±3Ma和161±1Ma。Zhaoetal.(2016)對文登東部花崗巖的鋯石U-Pb定年獲得的年齡較為年輕，為151±1Ma。本文的結(jié)果與郭敬輝等(2005)及 Zhaoetal.(2016)的結(jié)果在誤差范圍內(nèi)一致，表明膠東地區(qū)東部在晚侏羅世也存在一期較強的巖漿作用。

4.2 晚侏羅世花崗巖的源區(qū)――繼承鋯石的U-Pb年齡證據(jù)

花崗巖通常產(chǎn)生于深部地殼物質(zhì)的重熔，因此巖石中常殘留有難熔的殼源物質(zhì)，尤其是鋯石。因為鋯石具有極高的礦物學(xué)穩(wěn)定性，即使在經(jīng)歷多期熱事件后，仍能夠以繼承鋯石的形式存在于新生的巖石中，同時能夠保留寄主巖石的一些信息(黃濤等，2014)。本次研究的文登巖體和垛崮山巖體中的繼承鋯石主要集中在新元古代以及三疊紀兩個時期，此外還有部分繼承鋯石具有1700～1800Ma、～2400Ma、～2500Ma熱事件的年齡記錄。這些繼承鋯石的年齡數(shù)據(jù)，不僅能為兩個巖體的源區(qū)提供限定，還可以為華北、揚子兩個陸塊的碰撞及演化提供重要的依據(jù)。

華北板塊和揚子板塊在中生代碰撞匯聚以前，各自經(jīng)歷了不同的巖漿-熱事件(Bruguieretal., 1997; Hackeretal., 1998, 2000; Chenetal., 2003; Lietal., 2005a; Zhengetal., 2005, 2006; Tangetal., 2007)。新元古代是揚子板塊所在的華南板塊發(fā)生生長和再造的重要時代，并且揚子板塊北緣廣泛發(fā)育新元古代(750～820Ma)的巖漿活動(Zhouetal., 2002, 2006; Lietal., 2003a, b; Zhengetal., 2004; Wangetal., 2006; Wuetal., 2006b)。而在華北板塊南緣則沒有新元古代巖漿活動的記錄，因此新元古代的巖漿巖年齡也是揚子板塊區(qū)別于華北板塊的一個重要特征(Hackeretal., 1998; 鄭永飛，2003; Zhengetal.，2004; Tangetal., 2007, 2008)。文登巖體和垛崮山巖體均含有較多新元古代(700～800Ma)的繼承鋯石，這表明兩個巖體的巖漿源區(qū)主要來自揚子板塊。除新元古代年齡外，這兩個巖體還含有許多三疊紀變質(zhì)成因鋯石，這與大別-蘇魯超高壓變質(zhì)帶的變質(zhì)峰期時代(～230Ma)(Liuetal., 2004, 2006; Wuetal., 2006c)相吻合，而且大別-蘇魯超高壓變質(zhì)巖的原巖年齡也是新元古代(740～780Ma)(Zhengetal., 2004; Tangetal., 2008; Liuetal., 2010)。樣品中有部分核-邊結(jié)構(gòu)的鋯石，它們核部的繼承鋯石為新元古代(～780Ma)的諧和年齡，邊部變質(zhì)鋯石為三疊紀(～230Ma)的諧和年齡(圖2a)，這與大別-蘇魯超高壓變質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)的核-邊結(jié)構(gòu)的鋯石特征(Zheng, 2008)一致。這些鋯石年代學(xué)特征表明，文登巖體和垛崮山巖體的主要源區(qū)物質(zhì)是經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)作用改造的揚子陸塊。

華北板塊前寒武紀基底巖石主要包括太古代花崗質(zhì)片麻巖以及古元古代變質(zhì)火山-沉積巖(Zhaietal., 2005; Zhaoetal., 2005)?；◢徺|(zhì)片麻巖的原巖年齡范圍在2900～2500Ma，峰值范圍是2900～2700Ma和2600～2500Ma(Zhai and Liu, 2003; Zhaoetal., 2005)，并主要經(jīng)歷了1900～1800Ma的區(qū)域角閃巖到麻粒巖相的變質(zhì)作用(Zhai and Liu, 2003; Zhaietal., 2005; Santoshetal., 2007)。李江海等(2006)統(tǒng)計了華北板塊近500件高精度的鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示華北板塊基底經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造熱事件，大陸生長演化過程中重大的熱事件幕為2700～2600Ma、2520Ma、2400Ma、2400～2250Ma、1950Ma、1840Ma，其中2520Ma、1840Ma分別對應(yīng)于華北太古宙/元古宙和古元古代/中元古代地層界線，是最為顯著的構(gòu)造熱事件。包括全巖Sm-Nd、鋯石U-Pb等多種同位素年代學(xué)研究(Kr?neretal., 1998; 金文山和管愛蓮，1999; 李江海等，2000; 楊進輝等，2005)也證明～2500Ma和～1800Ma是華北板塊地殼增生的兩個主要時代，而且2400～2100Ma范圍的熱事件年齡，也僅在華北板塊出現(xiàn)(路孝平等, 2004; Lietal., 2005b; Wanetal., 2006)。膠北地體的花崗質(zhì)片麻巖同樣顯示有～2500Ma的熱事件年齡(Tangetal., 2007; Jahnetal., 2008; Liuetal., 2013; 萬渝生等，2017)。本次研究的文登巖體含有～2500Ma的繼承鋯石，垛崮山巖體含有～2500Ma和～2400Ma以及～1700Ma的繼承鋯石，表明文登和垛崮山兩個巖體的巖漿源區(qū)有部分華北板塊的物源貢獻。

4.3 晚侏羅世花崗巖的源區(qū)――鋯石Hf同位素證據(jù)

圖5 膠東地區(qū)晚侏羅世花崗巖體中繼承鋯石年齡分布直方圖數(shù)據(jù)來源：文登巖體和垛崮山巖體來自本文和Zhao et al., 2016; 玲瓏巖體引自Jiang et al., 2012; Yang et al., 2012, 2014, 2018; Ma et al., 2013; 黃濤等，2014; Zhao et al., 2016Fig.5 Age distribution histograms of inherited zircons from Late Jurassic granites in Jiaodong areaData sources: the Wendong and Duogushan pluton from this study and Zhao et al., 2016; the Linglong pluton from Jiang et al., 2012; Yang et al., 2012, 2014, 2018; Ma et al., 2013; Huang et al., 2014; Zhao et al., 2016

圖6 晚侏羅世巖體中新生巖漿鋯石的εHf(t)頻率直方圖數(shù)據(jù)來源：文登巖體和垛崮山巖體數(shù)據(jù)來自本文；玲瓏巖體數(shù)據(jù)引自Jiang et al., 2012; Yang et al., 2012, 2014, 2018; Ma et al., 2013; Zhao et al., 2016Fig.6 εHf(t) histogram of magmatic zircon from Late Jurassic granite plutonsData sources: Wendeng and Duogushan plutons from this study；Linglong pluton from Jiang et al., 2012; Yang et al., 2012, 2014, 2018; Ma et al., 2013; Zhao et al., 2016

圖7 新生巖漿鋯石的176Lu/177Hf-176Hf/177Hf比值關(guān)系圖數(shù)據(jù)來源：文登巖體和垛崮山巖體數(shù)據(jù)來自本文;玲瓏巖體數(shù)據(jù)引自Jiang et al., 2012; Yang et al., 2012, 2014, 2018; Ma et al., 2013; Zhao et al., 2016; 郭家?guī)X巖體數(shù)據(jù)引自Yang et al., 2012, 2014; Wang et al., 2014Fig.7 176Lu/177Hf vs. 176Hf/177Hf diagram of newly generated magmatic zirconsData sources: Wendeng and Duogushan plutons from this study; Linglong pluton from Jiang et al., 2012; Yang et al., 2012, 2014, 2018; Ma et al., 2013; Zhao et al., 2016；Guojialing pluton from Yang et al., 2012, 2014; Wang et al., 2014

文登巖體的三個花崗巖樣品中具有非常一致的鋯石Hf同位素特征：εHf(t)值和Hf模式年齡均具有雙峰式分布，3個樣品的εHf(t)值的兩個峰值位于-25和-8，Hf兩階段模式年齡的兩個峰值范圍在2200～2400Ma和2700～2900Ma(圖4)，表明三者來源于相同巖漿源區(qū)。垛崮山巖體的兩階段Hf模式年齡與文登巖體有所差異，Hf模式年齡變化范圍較大，從1800～3000Ma，主要峰期在～2600Ma。其εHf(t)值也呈雙峰式分布，峰值位于-21和-8，與文登巖體基本一致，只是變化范圍更大。從Hf同位素特征來看垛崮山巖體與文登巖體的主要源區(qū)具有相似性，這與它們都具有新元古代和三疊紀的繼承鋯石年齡相吻合。但垛崮山巖體的εHf(t)值及Hf模式年齡較文登花崗巖體變化更大，這反應(yīng)了二者的源區(qū)并不完全相同，應(yīng)該還有其他源區(qū)的貢獻，這也與我們在垛崮山獲得了更多的華北板塊繼承鋯石年齡結(jié)論相符合。值得注意的，本次文登巖體樣品(SD06-11-01)中含有諧和年齡～2500Ma的繼承鋯石，其εHf(t)值為5.7，一階段模式年齡為2623±32Ma與U-Pb年齡基本一致，表明～2500Ma的年齡記錄了殼幔分異的年齡。同樣地，垛崮山巖體樣品(SD06-19-01)也含有2576±39Ma和2358±20Ma的繼承鋯石，其εHf(t)值分別為10.0和11.3，一階段模式年齡為～2496Ma和～2259Ma，均與U-Pb年齡基本一致。這些殼幔分異年齡與華北地殼增生的時代記錄一致(路孝平等，2004；Lietal., 2005b；Wanetal., 2006；Tangetal., 2007；Jahnetal., 2008；Liuetal., 2013；萬渝生等，2017)，也進一步證明了在兩個巖體的源區(qū)中有華北板塊的物源貢獻。

4.4 晚侏羅世花崗巖繼承鋯石及Hf同位素對膠東地區(qū)深部構(gòu)造特征的制約

為了更好地理解膠東地區(qū)晚侏羅世地質(zhì)構(gòu)造特征，本文統(tǒng)計了前人(Jiangetal., 2012; Yangetal., 2012, 2014, 2018; Maetal., 2013; 黃濤等, 2014; Zhaoetal., 2016)發(fā)表的膠北地體中晚侏羅世玲瓏巖體的繼承鋯石數(shù)據(jù)(圖5)，進行對比研究。玲瓏巖體中繼承鋯石的年齡包括三疊紀(～230Ma)、新元古代(～780Ma)、1750～2200Ma、～2500Ma、2700～2900Ma，其中最主要的年齡峰值在三疊紀和新元古代，表明玲瓏巖體主要源區(qū)物質(zhì)也來自于揚子板塊。與文登巖體和垛崮山巖體不同的，玲瓏巖體中與華北板塊物源有關(guān)的繼承鋯石(1750～2200Ma、～2500Ma、2700～2900Ma)數(shù)量更多。從該地區(qū)大地構(gòu)造格局來看，文登巖體所在的蘇魯超高壓變質(zhì)地體屬于揚子板塊，垛崮山巖體位于昆崳山邊界雜巖帶，屬華北板塊與揚子板塊交界處(Zhaietal., 2000; Heetal., 2021)，玲瓏巖體地處的膠北地體屬于華北板塊。從文登巖體→垛崮山巖體→玲瓏巖體，代表華北板塊物源信息的繼承鋯石(～2500Ma、～1800Ma)逐漸增多，這與三個巖體所處的大地構(gòu)造單元位置相符合。

文登巖體處于蘇魯超高壓變質(zhì)地體內(nèi)，其超高壓變質(zhì)巖的原巖是揚子板塊的屬性，因而在文登巖體中出現(xiàn)華北板塊物源的記錄有重要的構(gòu)造意義。前人也在蘇魯超高壓變質(zhì)地體內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處太古代-古元古代的巖石具有華北板塊的親緣性(Zhangetal., 2006, 2014; Zhouetal., 2008)。目前普遍認為大別-蘇魯造山帶的俯沖極性是揚子板塊俯沖到華北板塊的下部，如果在蘇魯超高壓地體下部有華北板塊的物質(zhì)，而在膠北地體(傳統(tǒng)上認為屬于華北陸塊)下部有揚子陸塊的物質(zhì)，那傳統(tǒng)的單向俯沖構(gòu)造樣式就很難解釋。而類似鱷魚嘴式的重疊地殼構(gòu)造模式(Li, 1994; 翟明國等，2000; Zhaoetal., 2016)或許能更好的解釋膠東地區(qū)晚侏羅世巖體中的繼承鋯石特征。

將文登巖體、垛崮山巖體和玲瓏巖體中新生巖漿鋯石(～160Ma)的Hf同位素特征進行對比(圖6)，結(jié)果顯示：文登巖體εHf(t)值在-30.7～-20.3之間，峰值集中在-26; 垛崮山巖體εHf(t)值在-27.5～-17.9之間，峰值集中在-23；而玲瓏巖體εHf(t)值變化范圍較大，主要集中在-29.3～-9.3之間，而且明顯呈現(xiàn)兩個峰值，分別在-25和-17。從整體上來看，從文登巖體→垛崮山巖體→玲瓏巖體，εHf(t)值有略微增大的趨勢(圖6)。在176Lu/177Hf對176Hf/177Hf圖解中(圖7)，玲瓏巖體的Hf同位素組成也明顯分成兩個不同范圍，即高εHf(t)值(玲瓏巖體H)和低εHf(t)值(玲瓏巖體L)的玲瓏巖體能識別出兩種不同的Hf同位素組成。文登巖體和垛崮山巖體的Hf同位素均與玲瓏巖體中低εHf(t)值(玲瓏巖體L)的特征一致，表明了三個巖體的源區(qū)具有一定的相似性。而玲瓏巖體還具有高εHf(t)值(玲瓏巖體H)，這反映了膠北地體的地殼深部存在多個源區(qū)物質(zhì)的混合，除了揚子板塊物質(zhì)、華北板塊物質(zhì)的重熔外，可能有部分幔源物質(zhì)的加入，使鋯石的εHf(t)值變大。Sr、Nd等同位素數(shù)據(jù)也表明，膠東地區(qū)晚侏羅世的巖漿活動主要來源于古老地殼融熔并伴隨有幔源物質(zhì)的加入(Dengetal., 2018)。此外，同樣位于膠北地體內(nèi)的早白堊世郭家?guī)X巖體為殼?；旌铣梢?Yangetal., 2012, 2014; Wangetal., 2014; 宋英昕等，2020)，高εHf(t)值的玲瓏巖體與郭家?guī)X巖體具有相似的鋯石Hf同位素組成(圖7)，這也表明這類玲瓏巖體的形成可能具有幔源物質(zhì)的參與。在膠東地區(qū)，從東到西(即文登巖體→垛崮山巖體→玲瓏巖體)金礦床逐漸增多，而且大量的金礦集中產(chǎn)在玲瓏巖體所處的膠北地體中。雖然從時間上來看，金成礦作用主要集中在130～110Ma(Yang and Zhou, 2001; 陳衍景等，2004；Dengetal., 2015, 2020; 朱日祥等，2015；范宏瑞等，2021)，與晚侏羅世巖漿活動相隔至少30Ma，金成礦不可能由該期巖漿活動直接作用形成。但是，膠北地區(qū)晚侏羅世巖漿活動的多源區(qū)特點，尤其是幔源物質(zhì)的加入能夠促使金在深部預(yù)富集，為之后金在早白堊世短期巨量成礦提供了一個重要的物質(zhì)條件。

在晚侏羅世時期，郯廬斷裂開始發(fā)生左行走滑活動(張長厚等，2001；朱光等，2009)，該深達巖石圈地幔的斷裂為殼/幔物質(zhì)和能量交換提供了的重要場所(Zhaoetal., 2012；楊立強等，2019)。與膠東地區(qū)東部相比，膠北地體更靠近郯廬斷裂帶，顯然更容易受到其構(gòu)造活動的影響。幔源巖漿底侵誘發(fā)加厚的下地殼拆沉并發(fā)生部分融熔，是晚侏羅世花崗巖形成的動力學(xué)機制之一(Houetal., 2007; Maetal., 2013; Yangetal., 2018)。這些幔源巖漿的入侵不僅促使了膠北地體太古宙-元古宙綠巖帶地體強烈活化改造，使老地體中的金及成礦相關(guān)的元素被激活(李洪奎等，2011)，而且相對富水、富金的幔源巖漿(Xiaetal., 2019; Wangetal., 2020)還可以形成富含金及硫化物的角閃巖堆積體(Davidsonetal., 2007; Houetal., 2017)，這些過程使金元素在下地殼深部完成初始富集，為之后在早白堊世爆發(fā)式金成礦提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)(范宏瑞等，2021)。而膠東東部地區(qū)可能缺乏這種金的預(yù)富集機制，因而金礦較為貧乏。

5 結(jié)論

(1)膠東地區(qū)東部的文登巖體和垛崮山巖體均形成于晚侏羅世(～160Ma)，與膠北金礦區(qū)的玲瓏巖體形成時代一致。兩個巖體中有較多的三疊紀(～230Ma)和新元古代(～780Ma)的繼承鋯石，表明它們的巖漿源區(qū)主要為經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)作用的揚子板塊。垛崮山巖體中還含有一定數(shù)量的華北板塊物源的年齡記錄，表明華北板塊對其物質(zhì)源區(qū)有重要的貢獻。

(2)文登巖體和垛崮山巖體的新生巖漿鋯石εHf(t)值范圍分別為-30.7～-20.3和-27.5～-17.9，玲瓏巖體與東部這兩個巖體相比，其新生巖漿鋯石εHf(t)值的變化范圍更大，在-29.3～-9.3之間，顯示出源區(qū)更加復(fù)雜，εHf(t)值明顯偏高暗示可能有更多地幔物質(zhì)的影響。

(3)膠東地區(qū)晚侏羅世花崗巖εHf(160Ma)值從東到西呈現(xiàn)增高的趨勢，可能的成因是三疊紀揚子板塊與華北板塊碰撞后，加厚的地殼在晚侏羅世部分熔融，形成花崗巖。在此過程中膠北地體深部受到幔源物質(zhì)的影響，從而對金及成礦相關(guān)元素產(chǎn)生一定的預(yù)富集作用。而同時期膠東東部地區(qū)未受到明顯的地幔物質(zhì)影響，可能是該區(qū)金礦產(chǎn)出較少的原因之一。

致謝成文過程中，鄧軍教授對本文提出了許多建設(shè)性意見；兩位審稿人對本文提出了十分寶貴的修改意見，提高了文章的質(zhì)量；在此一并表示衷心的感謝！