李秀章，劉漢棟，于曉衛(wèi)，王立功，祝培剛，郭瑞朋

(山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟南 250014)

0 引言

膠西北地區(qū)中生代巖漿活動頻繁，主要包括晚侏羅世玲瓏型花崗巖、早白堊世早期郭家?guī)X型花崗閃長巖、早白堊世晚期偉德山型花崗巖，以及晚侏羅世至早白堊世的脈巖等。前人對該地區(qū)中生代花崗巖類的巖石學(xué)、地球化學(xué)[1-4]、巖石成因、構(gòu)造背景[5-8]和形成時代[1,8-12]等進行了大量研究，取得了豐碩的成果。同時，膠西北招遠(yuǎn)—萊州—平度地區(qū)是膠東最重要的金礦床集中區(qū)。金礦床的主要賦礦圍巖是玲瓏型花崗巖、郭家?guī)X型花崗巖和早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖，許多研究者認(rèn)為金成礦與玲瓏型花崗巖或郭家?guī)X型花崗巖有成因聯(lián)系[13-15]，然而從金礦成礦時代上，主成礦期為120 Ma左右[16-21]，玲瓏型花崗巖的成巖時代早于主成礦30～40 Ma，郭家?guī)X型花崗巖則早于成礦時間5 Ma以上[22]，早白堊世晚期的偉德山型花崗巖及其同期的脈巖、火山巖與成礦年齡接近，被認(rèn)為與金礦成因有關(guān)[23-26]。秦姑庵巖體位于平度市大澤山一帶，處于膠西北招遠(yuǎn)-萊州-平度金礦床集中區(qū)的西南部，是與金成礦同時代的花崗巖類巖體[27]，加強對膠西北地區(qū)成礦期花崗巖體的研究，對于深入認(rèn)識膠東大規(guī)模金成礦作用及成礦的構(gòu)造巖漿背景具有啟示意義。

本文通過對與膠西北金礦同時代的秦姑庵花崗巖體的詳細(xì)野外地質(zhì)調(diào)查和顯微鏡下觀察，識別出粗中粒二長花崗巖、斑狀中粒二長花崗巖和細(xì)粒黑云母二長花崗巖3種侵入巖，并對其進行了系統(tǒng)的巖石學(xué)、地球化學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)和鋯石Lu-Hf同位素研究，確定了巖體的地球化學(xué)類型，約束了其形成時代及巖石成因；利用物化探綜合異常，推斷巖體深部向西延伸較大，探討了本期巖漿活動與大莊子金礦成礦的關(guān)系。

1 地質(zhì)概況及巖體特征

膠東地區(qū)位于華北板塊東南部(圖1)，被五蓮-煙臺斷裂分為威海隆起和膠北隆起[28]。本文研究的秦姑庵巖體位于膠北隆起內(nèi)。

1—第四系；2—白堊系；3—古元古界；4—中-新太古界；5—中細(xì)粒二長花崗巖；6—斑狀中粒二長花崗巖；7—粗中粒二長花崗巖；8—玲瓏型花崗巖；9—古元古代斜長角閃巖；10—花崗斑巖脈；11—閃長玢巖脈；12—閃長巖脈；13—煌斑巖脈；14—地質(zhì)界線；15—斷層；16—樣品位置

膠北隆起的前寒武紀(jì)基底主要由太古宙花崗-綠巖帶(膠東巖群和棲霞TTG巖系)和古元古代粉子山群和荊山群組成[18,29]。太古宙花崗-綠巖帶主要由英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖質(zhì)片麻巖組成，少量表殼巖和鎂鐵質(zhì)麻粒巖和角閃巖透鏡體。以往的地質(zhì)年代學(xué)和地球化學(xué)研究表明，TTG片麻巖、斜長角閃巖的原巖年齡分別為2.9Ga、2.7Ga、2.5 Ga[28]。粉子山群和荊山群巖性為一套富鋁的片巖、片麻巖、變粒巖、大理巖為主的孔茲巖系[30-31]，不整合分布于TTG片麻巖之上。對粉子山群和荊山群變沉積巖的碎屑鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，其沉積時代在1.8～2.2Ga之間[9，32-33]。

中生代燕山期侵入巖分布廣泛，主要有晚侏羅世玲瓏型、早白堊世早期郭家?guī)X型、早白堊世晚期偉德山型花崗巖。玲瓏型花崗巖主要為含黑云二長花崗巖，其鋯石U-Pb年齡為160～150 Ma[1,9,11]，被認(rèn)為是加厚的下地殼部分熔融的產(chǎn)物，沒有地幔的成分加入[34-35]；郭家?guī)X型巖體由二長閃長巖-石英二長巖-花崗閃長巖和二長花崗巖組成，形成于132～125 Ma[1,14,36-38]，侵入到玲瓏型花崗巖或前寒武紀(jì)變質(zhì)基底中[39]，為陸殼酸性巖漿與幔源中基性巖漿混合而成[8,40-41]；早白堊世晚期偉德山型花崗巖體形成于120～110 Ma[10,37-38,42]，主要由石英二長巖-二長花崗巖-正長花崗巖組成，也是殼?；煸葱突◢弾r[4,10,42-43]。

秦姑庵巖體出露于平度市和萊州市交界處的大澤山一帶(圖1)，呈NE向展布，平面上呈不規(guī)則橢圓狀，出露面積54.2km2，巖體由中粗粒二長花崗巖、斑狀中粒二長花崗巖、中細(xì)粒二長花崗巖組成，主體巖性為中粗粒二長花崗巖(圖2)，侵入玲瓏型花崗巖和荊山群變質(zhì)地層，西南方向與白堊紀(jì)沉積—火山巖地層斷層接觸。巖體與荊山群接觸處往往形成峭壁，與玲瓏花崗巖接觸界面的傾向一般外傾，在外接觸帶可見到寬約5～8m的細(xì)粒二長花崗巖，略具定向，再向外過渡到斑狀中粒二長花崗巖及中粒二長花崗巖。內(nèi)接觸帶一般粒度略細(xì)，鉀長石含量相對較高，顏色呈肉紅色。

a，b—粗中粒二長花崗巖；c，d—斑狀中粒二長花崗巖;Q--石英；Kf--鉀長石；Pl--斜長石；Bt--黑云母

2 分析方法

本文樣品采自于巖體的粗中粒黑云母二長花崗巖、斑狀中粒二長花崗巖。樣品位置見圖1及表1。

表1 樣品位置及礦物組合

2.1 主量和微量元素分析

主量元素、微量元素的分析測試工作在自然資源部濟南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成。主量元素分析使用Icsp7400 Radial MFC型全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀完成，分析精度優(yōu)于1%，檢測依據(jù)為《GB/T14506—2010硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法》，分別測定主次成分量和氧化亞鐵量；微量元素分析使用 Finnigan MAT Element I型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)完成，分析精度多小于3%。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《電感耦合等離子體質(zhì)譜方法通則(DZ/T0223—2001)》，溫度20℃，濕度30%。測試過程中分別使用國際標(biāo)準(zhǔn)進行監(jiān)控。

2.2 鋯石SHRIMP U-Pb年齡測定

2.2.1 鋯石分選和照相

鋯石挑選在河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所實驗室利用標(biāo)準(zhǔn)重礦物分離技術(shù)分選完成。分離采用常規(guī)方法：先將巖樣粉碎至300μm，再用浮選和電磁選方法分離，最后在雙目鏡下挑選出無裂痕、無包裹體且具有代表性的單顆粒鋯石，鋯石顆粒黏于環(huán)氧樹脂表面，固化后打磨拋光至露出一個光潔平面，進行透射光、反射光顯微照相以及鋯石陰極發(fā)光(CL)顯微照相。

2.2.2 鋯石SHRIMP U-Pb定年

SHRIMP U-Pb鋯石定年在北京離子探針中心(中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所)SHRIMPⅡ儀器上完成。測年原理和方法見參考文獻(xiàn)[45-46]。數(shù)據(jù)點測定為 5 組掃描。一次離子流強度為 3～5nA，束斑為 25～30μm。未知樣品U含量標(biāo)定和年齡校正分別使用標(biāo)準(zhǔn)鋯石M257( U含量為 840 × 10-6)[47]和TEM(年齡為417Ma)[48]。數(shù)據(jù)處理采用SQUID和ISOPLOT程序[49]。普通鉛校正使用實測204Pb，單個數(shù)據(jù)點誤差為1σ。

2.2.3 原位微區(qū)鋯石Lu-Hf同位素

原位微區(qū)鋯石Hf同位素比值測試在武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司利用激光剝蝕多接收等離子體質(zhì)譜(LA-MC-ICP-MS)完成。激光剝蝕系統(tǒng)為Geolas HD (Coherent，德國)，MC-ICP-MS為Neptune Plus(Thermo Fisher Scientific，德國)。分析過程同時配備了信號平滑裝置以提高信號穩(wěn)定性和同位素比值測試精密度。載氣使用氦氣，并在剝蝕池之后引入少量氮氣以提高Hf元素靈敏度。分析采用Neptune Plus新設(shè)計高性能錐組合。前人研究表明，對于Neptune Plus的標(biāo)準(zhǔn)錐組合，新設(shè)計的X截取錐和Jet采樣錐組合在少量氮氣加入的條件下能分別提高Hf、Yb和Lu的靈敏度5.3倍、4.0倍和2.4倍。激光輸出能量可以調(diào)節(jié)，實際輸出能量密度為～7.0 J/cm2。采用單點剝蝕模式，斑束固定為44 μm。詳細(xì)儀器操作條件和分析方法可參照[50]。分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對樣品和空白信號的選擇、同位素質(zhì)量分餾校正)采用軟件ICPMSDataCal[51]完成。εHf(t)的計算采用176Lu衰常數(shù)為1.867±10-11yr-1，球粒隕石現(xiàn)今的176Hf/177Hf=0.282785、176Lu/177Hf=0.0336。Hf虧損地幔模式年齡(TDM1)的計算采用現(xiàn)今的虧損地幔176Hf/177Hf=0.28325和176Lu/177Hf=0.0384(Griffin et al., 2000)。兩階段Hf模式年齡(TDM2(cc))計算，采用大陸地殼平均的176Lu/177Hf=0.015[52]。

3 分析結(jié)果

3.1 巖相學(xué)特征

粗中粒二長花崗巖：巖石淺肉紅色，塊狀構(gòu)造，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要礦物組成為斜長石，含量30%～35%，半自形板狀，粒徑約1～8mm，具聚片雙晶，表面具高嶺土化和微弱絹云母化；鉀長石，含量35%～40%，粒徑多>5mm，具包含結(jié)構(gòu)、條紋結(jié)構(gòu)，表面具高嶺土化；石英，含量20%～25%，他形粒狀，粒徑0.3～2mm，具波狀消光，有少量細(xì)小裂紋；黑云母，淺褐色--深棕色，少量呈綠色，含量3%～5%，半自形葉片狀，粒徑0.5～4mm，具綠泥石化，邊緣轉(zhuǎn)變?yōu)榘自颇负蜕倭坎煌该麒F質(zhì)礦物。副礦物有鋯石、榍石、磷灰石及少量不透明礦物。

斑狀中粒二長花崗巖：似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)塊狀構(gòu)造，主要由石英、鉀長石和斜長石組成，其次為黑云母、角閃石、綠泥石、絹云母、黏土礦物、磷灰石和不透明礦物等。斑晶為鉀長石，含量約50%，粒度約8～18mm，呈半自形粒狀、板狀，表面具黏土化，發(fā)育格子雙晶?；|(zhì)主要為顯晶質(zhì)的石英、鉀長石和斜長石，礦物顆粒大小不均勻，粒度約0.3～4mm；石英，含量15%±，呈他形粒狀充填在長石顆粒間隙之中，波狀消光，表面發(fā)育裂紋；鉀長石，含量15%±，呈半自形板狀、粒狀，部分顆粒具黏土化，雙晶發(fā)育不明顯；斜長石，含量11%，呈半自形—他形粒狀，少量見聚片雙晶，雙晶紋不明顯，表面具泥化和絹云母化；黑云母，5%±，褐色―淺褐色，半自形片狀。副礦物磷灰石及少量不透明礦物。

3.2 主微量元素地球化學(xué)

秦姑庵花崗巖體的主量元素含量如表2所示，SiO2含量為68.73%～75.27%，平均為73.50%；K2O含量4.50%～5.11%，全堿(K2O+Na2O)含量為8.39%～8.93%，平均8.69%；K2O/Na2O為1.14～1.39，平均值為1.21；MgO含量0.14%～0.98%，平均0.33%；P2O5含量介于0.02%～0.13%；TiO2含量0.11%～0.31%；Al2O3含量為13.38%～15.84%，平均14.10%；CaO含量0.56%～2.20%，平均1.16%；鋁飽和度A/CNK=1.01～1.06，介于1.0～1.1之間。巖石總體富Si、K，貧Al；在TAS圖解(圖3a)上，樣品落在亞堿性系列花崗巖范圍內(nèi)(JD151樣品落入靠近花崗巖的石英二長巖區(qū)域)。SiO2-K2O圖解中，樣品均在高鉀鈣堿性系列中(圖3b)里特曼指數(shù)σ里特曼指數(shù)2.28～2.72，屬鈣堿性巖；在A/CNK-A/NK圖解中，落在弱過鋁質(zhì)范圍內(nèi)(圖3c)。秦姑庵巖體為弱過鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性系列。

a：TAS分類圖解；b：SiO2-K2O圖解；c：A/CNK-A/NK圖解

表2 秦姑庵巖體主量元素(wt%)、微量元素(×10-6)測試結(jié)果及特征參數(shù)

從 Harker 圖解(圖4) 中可以看出，SiO2與其他氧化物之間有良好的線性關(guān)系。CaO、MgO、TFe2O3、P2O5和 TiO2與SiO2呈明顯的負(fù)相關(guān)，表明單斜輝石、磷灰石和鈦鐵礦等礦物的分離結(jié)晶[53]，Al2O3和SiO2呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，顯示出有長石的分離結(jié)晶[54]。

圖4 秦姑庵巖體Harker圖解

微量元素分析結(jié)果(表2)顯示，秦姑庵二長花崗巖的稀土元素總含量(∑REE)為96.00×10-6～195.82×10-6，平均144.62×10-6，LREE含量91.05×10-6～186.36×10-6，HREE含量4.95×10-6～9.46×10-6。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分布型式圖上(圖5a)表現(xiàn)出一致的明顯右傾配分模式的特征，輕稀土元素富集，而相對虧損重稀土元素，LREE/HREE=18.39～26.72，平均21.79，(La/Yb)N=17.13～42.58，輕重稀土元素有著明顯的分異，重稀土曲線近水平。δEu=0.49～0.76，平均0.60，具有中等負(fù)Eu異常。

圖5 秦姑庵花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)

表2顯示出低Ba(331×10-6～1219×10-6，平均690×10-6)、Sr(118×10-6～520×10-6，平均265×10-6)、Y(7.03×10-6～12.30×10-6)含量和低Sr/Y比值(12.83～49.33，平均30.06)的特征。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖5b)上，曲線形態(tài)整體表現(xiàn)為右傾，富集Rb、Th、U、K、Pb等大離子親石元素(但Ba、Sr表現(xiàn)出現(xiàn)虧損)，虧損Ta、Nb、P、Ti等高場強元素。

3.3 鋯石U-Pb年齡

反射光下觀察到大多數(shù)鋯石顆粒表面干凈，僅少量含有礦物包裹體、雜質(zhì)或裂隙，透射光下鑒定礦物包裹體大多為針狀或細(xì)長柱狀的榍石、磷灰石礦物及不規(guī)則近等粒的磁鐵礦。

樣品(JD151)的鋯石呈長柱狀，部分呈等軸狀，粒徑100～400μm，長寬比2∶1～4∶1，自形-半自形，鋯石CL圖像顯示巖漿振蕩生長環(huán)帶發(fā)育；部分鋯石核幔構(gòu)造發(fā)育，個別具熔蝕特征(圖6)，U含量為277×10-6～468×10-6，Th含量為145×10-6～359×10-6，Th/U比值為0.51～0.97，指示了巖漿鋯石特點。對10粒鋯石的10個測點進行了微區(qū)SHRIMP U-Pb分析，數(shù)據(jù)均位于年齡諧和曲線上或者附近，206Pb/238U年齡值集中在115～123Ma，加權(quán)平均年齡值(119.9±1.3)Ma(MSWD=0.94)(表3，圖7)，代表斑狀二長花崗巖的形成年齡。

表3 秦姑庵斑狀二長花崗巖(JD151)鋯石SHRIMP U-Pb同位素年齡結(jié)果表

圖6 秦姑庵巖體鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像及U-Pb年齡(Ma)測試點位置

圖7 斑狀二長花崗巖(JD151)鋯石SHRIMP U-Pb諧和圖(a)和206Pb/238U加權(quán)平均年齡(b)

3.4 Lu-Hf同位素

在鋯石U-Pb定年的基礎(chǔ)上，對JD151樣品進行了鋯石Lu-Hf同位素分析，測點均選擇在原年齡測定位置或附近進行，結(jié)果如表4所示。從表中可以看出，除極個別點176Lu/177Hf比值稍大于0.002 外，絕大多數(shù)測點176Lu/177Hf比值小于0.002，說明由176Lu衰變形成的176Hf含量很少，因此可以用176Hf/177Hf代表鋯石形成時的176Hf/177Hf比值[54-56]。所有測試點的fLu/Hf值為-0.99～-0.89，小于鐵鎂質(zhì)地殼fLu/Hf值[57](-0.34)和硅鋁質(zhì)大陸地殼fLu/Hf值[58](-0.72)。二階段模式年齡反應(yīng)其源區(qū)物質(zhì)從虧損地幔抽取的時間或其源區(qū)物質(zhì)在地殼的平均存留年齡[8,59]為古元古代至中元古代。

表4 秦姑庵巖體Lu-Hf同位素組成

斑狀二長花崗巖鋯石的176Hf/177Hf同位素比值范圍為0.282020～0.282155，平均值0.282119，對應(yīng)的εHf (t)值變化在-24.07～-19.27之間，平均值為-20.53; 虧損地幔二階段模式年齡TDM2=2398～2696 Ma，平均2476 Ma。

4 討論

4.1 形成時代

前人利用鋯石SHRIMP U-Pb法和鋯石LA-ICP-MS U-Pb法對膠西北中生代花崗巖巖類巖石進行眾多年代學(xué)研究[1,5,8-12,14-15,35-38,41-42,59,61-62]，巖漿的活動主要分為3個階段:第一階段為164～140 Ma的晚侏羅世玲瓏型花崗巖[5，9,39,63]，第二階段為130～125 Ma的早白堊世早期郭家?guī)X型花崗巖[5，40，63]，第三階段為120～105 Ma早白堊世晚期偉德山型花崗巖[5，10，63-64]。膠西北地區(qū)大量出露玲瓏型花崗巖和郭家?guī)X型花崗巖，偉德山型花崗巖除艾山花崗巖規(guī)模較大外，在膠西北中部至南部的廣大區(qū)域僅有南宿和秦姑庵(大澤山)2個出露面積分別為15km2和55km2的小巖體，前人測試的南宿巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(121.3±2.1) Ma、秦姑庵巖體中粗粒二長花崗巖的年齡為(125.0±2.5) Ma[65]。本文獲得的秦姑庵巖體二長花崗巖鋯石U-Pb年齡(119.9±1.3) Ma，代表巖體的侵入年齡，為早白堊世晚期侵入巖，其與膠西北地區(qū)崮山巖體及其中的暗色閃長質(zhì)包體的鋯石U-Pb年齡(118.7±0.9 Ma、120.0±1.1 Ma、118.5±1.0 Ma LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡[10])、艾山巖體(115±1～118±1 Ma，LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡[37-38]；116±2 Ma、125±3 Ma，SHRIMP鋯石U-Pb年齡[42]) 、牙山巖體(117.7±2.9 Ma，SHRIMP鋯石U-Pb年齡[2]；113±2 Ma、116±1 Ma，SHRIMP鋯石U-Pb年齡[42])的形成時代接近，秦姑庵巖體主體形成于125～120Ma左右，明顯不同于晚侏羅世玲瓏型和早白堊世早期郭家?guī)X型花崗巖。

4.2 構(gòu)造背景

巖石化學(xué)特征顯示，秦姑庵花崗巖為弱過鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性系列，P2O5含量為0.02%～0.13%，在SiO2-P2O5關(guān)系圖上，呈明顯的負(fù)相關(guān)(圖4)，明顯不同于S型花崗巖常具有較高的P2O5含量(>0.20%[66]和P2O5-SiO2無明顯相關(guān)性的特征[67]；在Rb-Th關(guān)系圖解(圖8a)，與Lachlan褶皺帶中的I型花崗巖的演化趨勢一致；A-C-F圖解中，也主要落入I型花崗巖區(qū)域(圖8b)。在微量元素蛛網(wǎng)圖中，富集大離子親石元素，虧損高場強元素，具有明顯的Nb、Ti、P負(fù)異常，與巖漿弧一致，在(La/Yb)N-YbN圖解、Sr/Y-Y圖解中，均投點位于埃達(dá)克質(zhì)巖區(qū)內(nèi)(圖9)，也說明其形成于大陸弧環(huán)境。秦姑庵巖體主體形成于125～120Ma，與華北克拉通東部發(fā)育的早白堊世巖漿活動一致，具有統(tǒng)一的構(gòu)造背景，其中早白堊世偉德山型花崗巖具有弧花崗巖特點[68]，膠東地區(qū)中—基性巖脈也被認(rèn)為形成于陸弧環(huán)境[69]，柳林莊高鎂安山巖(118.3～122.3Ma)形成于太平洋板塊俯沖的交代地幔契部分熔融。早白堊世，華北克拉通發(fā)生了大規(guī)模的巖漿活動、盆地沉陷和斷裂活動等，指示了巖石圈強烈伸展的構(gòu)造背景，是華北克拉通破壞的峰期[70-71]?？死ㄆ茐氖顷憵な艿教窖蟀鍓K俯沖作用強烈影響的結(jié)果[70]。因此認(rèn)為秦姑庵花崗巖的構(gòu)造背景為太平洋板塊的俯沖作用導(dǎo)致的地殼區(qū)域性伸展環(huán)境。

圖8 秦姑庵巖體Rb-Th關(guān)系圖解(a)、A-C-F圖解(b)

4.3 巖漿源區(qū)

秦姑庵花崗巖體具有較高的SiO2(68.73%～75.27%)、(K2O + Na2O) (8.39%～9.09%)和低的MgO(0.14%～0.98%)含量，明顯的鋯石εHf (t)負(fù)值(-16.6～-22.0)，富集LREE和LILE，虧損HFSE，Nb/Ta比值為10.29～12.55，平均11.23，接近大陸平均地殼 (11～13)[72-73]，表現(xiàn)為地殼源區(qū)的特征[10]。HREE含量4.95×10-6～9.46×10-6，Y含量7.03×10-6～12.30×10-6，HREE和Y的低含量表明源區(qū)可能有石榴石存在[74]，在球粒隕石REE標(biāo)準(zhǔn)化配分圖中(圖5a)，HREE具平坦型的分布，角閃石可能是重要的殘留相[75-76]。巖石Mg#=24.71～48.37，平均34.29，小于50，偏低的Mg#值顯示沒有和地幔物質(zhì)發(fā)生明顯的相互作用，并且?guī)r體不與基性巖共生，可能主要源自下地殼玄武質(zhì)物質(zhì)的部分熔融[75]。虧損Sr(圖5b)，負(fù)Eu異常(圖5a)和低的Sr/Y比值，可能是在其巖漿源區(qū)斜長石作為一種主要的殘留相存在，同時殘留相中也有石榴石和角閃石[74,76]。巖石化學(xué)特征類似于冀北峪耳崖、牛心山等地的低Sr低Y型花崗巖[74]。在(La/Yb)N-YbN圖解中，投點位于榴輝巖部分熔融演化線附近的埃達(dá)克質(zhì)巖區(qū)內(nèi)(圖9a)；在Sr/Y-Y圖解中(圖9b) 投點落在榴輝巖和角閃石榴石巖附近。說明花崗巖與石榴石處于平衡，具有深源的特點，可能形成于加厚下地殼的下部，其殘留相可能由斜長石+輝石+角閃石+石榴石組成，相當(dāng)于麻粒巖相或石榴石麻粒巖相。

1—榴輝巖(石榴石/輝石=50/50)；2—角閃石榴石巖(石榴石/角閃石=50/50)；3—角閃榴輝巖(角閃石/石榴石/輝石=10/40/50)；4—石榴石角閃巖(石榴石/角閃石=10/90)

鋯石εHf (t)變化于-24.07～-19.27，變化范圍不大(圖10a)，主體落入華北克拉通1.9Ga～2.5Ga平均地殼演化線之間(圖10a)，其模式年齡(表4)遠(yuǎn)大于成巖年齡(110～120Ma)；在T-176Hf/177Hf圖解(圖10b)上，數(shù)據(jù)點在下地殼區(qū)域內(nèi)相對集中，鋯石Hf同位素二階段模式年齡2398～2696Ma，平均2476Ma。其巖漿源區(qū)主要來源于古元古代物質(zhì)的部分熔融，少部分為新太古代基底巖石。華北克拉通東部富集地幔的εHf(t)≈-9.0[77]，華北克拉通下地殼εHf(t)≈-35[78]，秦姑庵巖體的εHf(t)值介于二者之間，指示了少量富集幔源物質(zhì)的加入。

圖10 秦姑庵花崗巖鋯石Hf同位素圖解

4.4 成巖成礦關(guān)系

膠西北是我國重要的金礦床集中區(qū)，前人對金的形成時代進行了很多研究，近年測試的絹云母)40Ar-39Ar法年齡主要為(122.8±0.9)～(119.1±1.2)Ma[79-82]，Deng 等測試的熱液獨居石原位年齡為(121.8±3.6)～(119.1±1.4)Ma[83]。可見，膠東金礦形成于120Ma左右。這一年齡數(shù)值明顯小于膠東金礦的主要賦礦圍巖玲瓏型花崗巖和郭家?guī)X型花崗巖，這對前人認(rèn)為的金成礦與郭家?guī)X型花崗巖巖漿活動有關(guān)提出了挑戰(zhàn)。鑒于金礦床中普遍發(fā)育較多基性脈巖，前人對其進行了同位素年齡測試，在焦家、寺莊和望兒山金礦獲得了(122.4±3.1)～(120.6±2.9)Ma的同位素年齡值[19-20,65,79,81,84-87]，年齡范圍與金礦床的同位素年齡值一致，因此提出金成礦與地幔有關(guān)的巖漿作用密切相關(guān)[88]。然而，基性脈巖在膠東地區(qū)的體量并不大，巖漿活動的能量可否引起如此大規(guī)模的金成礦作用值得懷疑。120Ma左右花崗巖類的發(fā)現(xiàn)為深化膠東金成礦認(rèn)識提供了新的啟示。該時期的花崗巖類主要包括偉德山型花崗巖和嶗山型花崗巖，其在膠東地區(qū)的出露面積達(dá)4000km2，由于主要分布于膠東東部和南部的威海、青島、日照一帶，鮮有研究者將其與膠東的金成礦作用相聯(lián)系。膠西北艾山、南宿和秦姑庵等巖體的存在，指示這期巖漿活動在金成礦區(qū)附近是客觀存在的。鑒于這期巖漿活動的規(guī)模大、常形成面積達(dá)數(shù)百平方千米的巖基(如偉德山巖體面積480km2、艾山巖體面積250km2、海陽巖體面積270 km2等)，秦姑庵巖體航磁異常顯示為密集的環(huán)狀正異常(圖11)，向深部規(guī)模明顯增大，與南向出露的早白堊花崗巖在深部相連形成較大的巖基，表明120Ma左右的巖漿活動在膠西北地區(qū)也有很強烈反應(yīng)。另外，該巖體西北部為夏邱鎮(zhèn)金異常，巖金樣品品位2.72×10-9，西部為大莊子中型金礦床，金礦成礦時代為115Ma[90]，北部、南部均有金礦點，表明秦姑庵巖體與金礦空間分布密切相關(guān)。這種與金成礦時代一致、分布空間相近的強烈?guī)r漿活動必然會對金成礦產(chǎn)生重要影響。

1—第四系；2—白堊系；3—古元古界；4—早白堊世花崗巖；5—晚侏羅世花崗巖；6—古元古代變輝長巖；7—中-新太古代花崗質(zhì)片麻巖；8—地質(zhì)界線；9—斷層；10—推測斷層；11—正航磁異常；12—負(fù)航磁異常；13—金異常；14—汞異常；15—金礦床(點)

膠東地區(qū)120Ma左右的強烈?guī)r漿活動，與古太平洋板塊俯沖、巖石圈減薄、軟流圈上涌和區(qū)域伸展構(gòu)造有關(guān)[84,89]，俯沖板片與軟流圈相互作用，軟流圈上涌對巖石圈地幔底部進行交代、侵蝕和熔融，產(chǎn)生基性巖漿，熱的基性巖漿上升到地殼底部發(fā)生底侵，引起了地殼底部巖石的部分熔融，產(chǎn)生花崗質(zhì)巖漿?；詭r漿上侵分異出基性脈巖、高鎂閃長巖等[66]，下地殼玄武質(zhì)物質(zhì)和基性麻粒巖部分熔融形成偉德山型花崗巖和嶗山型花崗巖。巖漿巖體在區(qū)域伸展構(gòu)造背景下快速隆升，同時產(chǎn)生大量斷裂構(gòu)造，構(gòu)成“熱隆-伸展”構(gòu)造系統(tǒng)[62]。強烈的巖漿活動一方面帶來了幔源成礦流體，另一方面造成地殼流體活化萃取圍巖中的成礦物質(zhì)，多源流體混合為金成礦提供了流體和物質(zhì)來源；伸展拆離構(gòu)造及相關(guān)斷裂為金成礦提供了有利空間，在斷裂構(gòu)造的產(chǎn)狀階梯狀變化、分枝復(fù)合、相互交匯等部位，成礦流體的壓力急劇降低，造成流體不混溶，fO2降低，CO2、H2S逸出和硫化作用導(dǎo)致Au(HS)2-等金絡(luò)合物失穩(wěn)分解，金大規(guī)模沉淀富集成礦[21,90]。

5 結(jié)論

(1)秦姑庵巖體具有高的SiO2、全堿含量，低的MgO(Mg#)、P2O5，鋁飽和度A/CNK=1.01～1.06，富集LREE及LILE，虧損HREE、HFSE，為高鉀鈣堿性、弱過鋁質(zhì)的I型花崗巖。

(2)巖體的鋯石U-Pb年齡為125～120Ma，為中生代早白堊世中晚期花崗巖。

(3)微量元素和Hf同位素地球化學(xué)特征表明，巖漿起源于加厚下地殼，殘留相由斜長石+輝石+角閃石+石榴石組成，相當(dāng)于麻粒巖相或高壓麻粒巖相。

(4)秦姑庵巖體與該地區(qū)金礦在形成時代、空間分布相吻合一致，反映了該期強烈?guī)r漿活動對金成礦具有重要影響，表明膠西北地區(qū)120Ma左右的巖漿事件與金成礦關(guān)系密切，為深化膠東金成礦認(rèn)識提供了新的啟示。

致謝：感謝山東地礦局宋明春研究員在論文編寫過程中提出的寶貴意見。

doi:https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.10.001.

doi:10.1016/j.lithos，2016.04.028.