王斌，宋明春，周建波，丁正江，鮑中義，呂軍陽(yáng)，王珊珊

（1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì)，山東 威海 264209；2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130061）

A型花崗巖的分類(lèi)、巖漿起源和演化、形成的特殊構(gòu)造背景和重要的地球動(dòng)力學(xué)意義，是當(dāng)前地學(xué)研究中的一個(gè)前沿課題，已引起眾多學(xué)者的關(guān)注[1-6]。A型花崗巖是Loiselle等首先根據(jù)堿性（alkaline）、貧水（anhydrous）和非造山（anorogenic）三個(gè)英文單詞字首“A”提出[7]。該類(lèi)型花崗巖以高Si、富K，貧Ca、Mg和Al，富集HFSE，強(qiáng)烈虧損Ba、Sr、P、Ti為特征，REE 配分曲線(xiàn)呈具顯著Eu 負(fù)異常的分布模式[6]。一般認(rèn)為A型花崗巖可以劃分為兩種不同類(lèi)型，A1類(lèi)型被認(rèn)為源自地幔，為非造山型，通常侵位于板內(nèi)裂谷環(huán)境或形成于板內(nèi)巖漿作用；A2類(lèi)型為后造山型，通常侵位于陸-陸碰撞的后造山環(huán)境，可能源于大陸地殼或底板地殼的熔融[8-11]。A型花崗巖形成于地殼伸展減薄構(gòu)造背景下的拉張環(huán)境，與碰撞后造山過(guò)程密切相關(guān)[5-7，12-14]。地殼拉張背景的性質(zhì)及程度是制約A型花崗巖形成并影響其巖漿性質(zhì)、侵位方式等特征的重要因素之一。因此，A型花崗巖的確定已成為判別陸殼伸展拉張構(gòu)造環(huán)境、造山作用結(jié)束時(shí)間及地點(diǎn)的重要巖石學(xué)標(biāo)志[9，15-20]。

山東省地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、演化歷史漫長(zhǎng)，出現(xiàn)了一些在中國(guó)大陸上具有代表意義的地質(zhì)現(xiàn)象：既有太古宙的穩(wěn)定古老陸塊，又有現(xiàn)代仍在活動(dòng)的斷裂構(gòu)造帶；既有古元古代活動(dòng)帶，又有大范圍出露的超高壓變質(zhì)帶；既有華北克拉通穩(wěn)定的古生代陸表海沉積，又有與克拉通破壞有關(guān)的中生代盆嶺構(gòu)造、大規(guī)模巖漿活動(dòng)、大規(guī)模成礦作用等。這些地質(zhì)現(xiàn)象不僅記錄了微陸塊型古板塊演化旋回的完整歷史，也疊加了古特提斯構(gòu)造域的揚(yáng)子板塊與華北板塊的擠壓拼接和濱太平洋構(gòu)造域的太平洋板塊向歐亞板塊俯沖兩種動(dòng)力學(xué)背景[21-22]。由于復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造過(guò)程和多重地球動(dòng)力學(xué)背景，導(dǎo)致了山東省大地構(gòu)造演化的復(fù)雜歷程，使得研究者對(duì)山東省大地構(gòu)造演化階段的認(rèn)識(shí)存在分歧。

山東地區(qū)自中太古代以來(lái)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，花崗巖分布廣泛、演化序列清楚、形成時(shí)代多期，是研究山東省和華北克拉通地殼演化的經(jīng)典地區(qū)。在魯西地塊中部、膠北地塊和蘇魯造山帶南部及東部出現(xiàn)不同巖漿旋回晚期的A型花崗巖類(lèi)，分別為臨沂四海山花崗巖類(lèi)（新太古代）、日照嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖（新元古代）、威海石島花崗巖類(lèi)（晚三疊世）、青島嶗山花崗巖類(lèi)及日照大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)（白堊紀(jì)），對(duì)于研究山東省和華北克拉通地殼演化具有重要意義。另外，形成于古元古代末（1.86 Ga）的膠北回里淡色花崗巖被認(rèn)為具有A型花崗巖特征[23]，鑒于膠北地塊的古元古代花崗巖類(lèi)巖漿活動(dòng)不甚發(fā)育，本文未對(duì)其進(jìn)行研究。本文以山東省主要的四期A型花崗巖類(lèi)為研究對(duì)象，進(jìn)行巖石學(xué)、鋯石U-Pb年齡及地球化學(xué)特征研究，探討其成巖時(shí)代、巖石類(lèi)型、成因與構(gòu)造環(huán)境，對(duì)山東主要大地構(gòu)造演化階段進(jìn)行了限定，對(duì)構(gòu)造演化過(guò)程進(jìn)行了討論。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

山東地區(qū)位于中國(guó)大陸地殼中的華北板塊的東南緣和中央造山帶的東端（圖1a），由不同時(shí)代、不同性質(zhì)、不同構(gòu)造層次的地質(zhì)塊體互相拼貼組合而成。山東省各斷代地層發(fā)育比較齊全，自中太古代至新生代地層都有分布，地表出露以中、新生代和古生代地層為主，元古宙地層分布局限，太古宙地層零星出露。

沂沭斷裂帶（郯廬斷裂帶的山東段）縱貫山東中部，將山東一分為二。蘇魯造山帶奠定了魯東地區(qū)基底構(gòu)造線(xiàn)的總體格局，齊河-廣饒斷裂和聊城-蘭考斷裂則是分劃魯西地塊和華北坳陷平原的構(gòu)造帶。因此，山東地質(zhì)塊體所反映的地表構(gòu)造格局具有一坳（濟(jì)陽(yáng)坳陷）、兩塊（魯西地塊、膠北地塊）、兩帶（沂沭斷裂帶、蘇魯造山帶）及一域（黃、渤海陸架海域）六大構(gòu)造塊體格局，總體顯示為以沂沭斷裂帶為主干，兩側(cè)構(gòu)造線(xiàn)向沂沭斷裂帶逐漸收斂，大致以沂沭斷裂帶南部為收斂端，兩側(cè)向NW及NE方向輻射的“羽狀”或“扇形”構(gòu)造格局。

山東省巖漿活動(dòng)頗為活躍，從太古宙至新生代都有發(fā)現(xiàn)（圖1b）。除新太古代、古元古代、中生代及新生代有火山活動(dòng)外，其他地質(zhì)年代均以巖漿侵入活動(dòng)為主。新太古代巖漿活動(dòng)在山東境內(nèi)普遍強(qiáng)烈發(fā)育，新元古代在魯東南地區(qū)最強(qiáng)烈，中生代在魯東地區(qū)最強(qiáng)烈。巖漿巖出露面積約30 976 km2，約占全省陸地面積的20%，以中生代巖漿巖出露面積最大，其次為新太古代及新元古代巖漿巖，古生代及中元古代巖漿巖分布最少。按照巖漿巖的時(shí)空分布特點(diǎn)，結(jié)合構(gòu)造分區(qū)，將山東巖漿巖劃分為魯西構(gòu)造巖漿區(qū)及魯東構(gòu)造巖漿區(qū)，二者以沂沭斷裂為界[22]（圖1）。魯西的新太古代花崗巖類(lèi)、魯東南的新元古代花崗巖類(lèi)和魯東的燕山期花崗巖類(lèi)均表現(xiàn)為從早期的鈉質(zhì)花崗巖向鈣堿性花崗巖及晚期的偏堿性花崗巖轉(zhuǎn)變的演化趨勢(shì)。巖漿巖在空間上具有區(qū)域成帶分布特點(diǎn)，在時(shí)間上則顯示出多旋回活動(dòng)的特點(diǎn)，在形成上具有多成因的特點(diǎn)。因此，巖漿巖在時(shí)空分布上的“區(qū)域成帶性”、“多旋回性”和“多成因性”是山東省巖漿巖分布的基本輪廓。巖漿巖的時(shí)、空分布及其形成、演化和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展息息相關(guān)。

圖1 山東省侵入巖分布略圖（據(jù)參考文獻(xiàn)[22]）Fig.1 Simplified distribution geological map of intrusive rocks in Shandong province

2 四期A 型花崗巖地質(zhì)特征及巖石特征

本次研究采集魯西臨沂四海山花崗巖類(lèi)、蘇魯造山帶日照嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖和日照大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)進(jìn)行分析測(cè)試，采樣位置見(jiàn)圖1b。同時(shí)收集晚三疊世石島花崗巖類(lèi)、早白堊世嶗山花崗巖類(lèi)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合研究。

2.1 臨沂四海山花崗巖類(lèi)

四海山花崗巖類(lèi)由四海山正長(zhǎng)花崗巖和摩天嶺二長(zhǎng)花崗巖組成。四海山正長(zhǎng)花崗巖主要分布于傲徠山巖漿活動(dòng)帶的南、北兩側(cè)，侵入于新太古代傲徠山花崗巖類(lèi)中，出露面積約占魯西早前寒武紀(jì)侵入巖面積的2.6%，主要巖石類(lèi)型為正長(zhǎng)花崗巖，個(gè)別為石英正長(zhǎng)巖。巖石主要由鉀長(zhǎng)石（51%～64%）、石英（22%～33%）、斜長(zhǎng)石（5%～25%）組成，少量黑云母（1%～5%）；分布于魯山、沂山等地的四海山花崗巖，其礦物含量與四海山地區(qū)的略有不同，含少量角閃石。自早期侵入體至晚期侵入體，巖石結(jié)構(gòu)由中粗粒-細(xì)粒結(jié)構(gòu)，礦物粒度由粗變細(xì)；物質(zhì)成分上總體表現(xiàn)為暗色礦物逐漸減少，淺色礦物逐漸增多的趨勢(shì)[22,24]。摩天嶺二長(zhǎng)花崗巖零星分布于傲徠山巖漿活動(dòng)帶中部的寧陽(yáng)-沂南一帶，侵入于傲徠山花崗巖類(lèi)和紅門(mén)花崗閃長(zhǎng)巖類(lèi)中，出露面積約占魯西早前寒武紀(jì)侵入巖面積的1.2%。巖石主要由斜長(zhǎng)石（22%～44%）、鉀長(zhǎng)石（16%～27%）、石英（25%～51%）組成，少量暗色礦物（黑云母、角閃石、綠簾石，總含量約2%～12%）。自早期侵入體至晚期侵入體，巖石結(jié)構(gòu)由中細(xì)粒到細(xì)粒，礦物成分上有向富鉀長(zhǎng)石方向演化的趨勢(shì)[22-23]。四海山花崗巖類(lèi)為新太古代末期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

2.2 日照嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖

山東省的區(qū)調(diào)工作者將其劃歸鐵山片麻巖套，主要見(jiàn)于日照嵐山頭、諸城磊石山、膠南鐵山、文登澤頭和威海崮山等地，由兩種類(lèi)型花崗片麻巖組成，早期為正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖，晚期為堿性含霓石花崗質(zhì)片麻巖，以后者為主，約占片麻巖套總面積的63%。巖石普遍經(jīng)受了強(qiáng)烈的韌性剪切變形作用，具糜棱結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、變余花崗結(jié)構(gòu)，條痕狀、片麻狀及似層狀構(gòu)造，主要礦物粒徑0.2～4 mm。對(duì)片麻巖樣品進(jìn)行定量礦物統(tǒng)計(jì)，投點(diǎn)于正長(zhǎng)花崗巖區(qū)和堿長(zhǎng)花崗巖區(qū)[25]。投點(diǎn)于正長(zhǎng)花崗巖區(qū)的巖石礦物成分為：石英24.25～38.24%，鈉長(zhǎng)石（An＜5）15.20～20.59%，鉀長(zhǎng)石45.64～53.71%，黑云母＋多硅白云母0.89～4.00%；投點(diǎn)于堿長(zhǎng)花崗巖區(qū)的巖石礦物成分為：石英22.50～27.60%，鈉長(zhǎng)石（An＜5）13.50～42.91%，鉀長(zhǎng)石25.15～50.00%，黑云母＋多硅白云母0～1.06%，霓石＋霓輝石1.00～10.00%，鈉閃石0～0.34%。該片麻巖類(lèi)以堿性長(zhǎng)石含量高，常含霓石、鈉閃石等堿性礦物以及常含榴輝巖包體等特征區(qū)別于蘇魯造山帶新元古代榮成和月季山花崗質(zhì)片麻巖套。單鋯石Pb-Pb 同位素年齡是622.7±22.8 Ma和782.9±13.2 Ma[24]。

2.3 威海石島花崗巖類(lèi)

石島雜巖體位于蘇魯超高壓變質(zhì)帶的東端（圖1b），侵位于威海地體的新元古代花崗質(zhì)片麻巖中，呈巖株?duì)町a(chǎn)出，巖體展布與NNE向區(qū)域構(gòu)造線(xiàn)展布方向一致。主要巖性由各種結(jié)構(gòu)（細(xì)粒、中粒、粗粒及似斑狀結(jié)構(gòu)）的正長(zhǎng)巖（分布面積約占石島雜巖體總面積的40%）、石英正長(zhǎng)巖和正長(zhǎng)花崗巖（約占48%）組成。正長(zhǎng)巖和石英正長(zhǎng)巖合稱(chēng)為寧津所正長(zhǎng)巖，正長(zhǎng)花崗巖屬槎山花崗巖，共同構(gòu)成石島雜巖體，總面積約224 km2。寧津所正長(zhǎng)巖中的正長(zhǎng)巖面積約占77%。前人對(duì)石島雜巖體進(jìn)行了年代學(xué)研究，鋯石U-Pb、SHRIMP年齡及40Ar-39Ar年齡范圍在200～225 Ma[26-32]，認(rèn)為石島雜巖體主體形成于晚三疊世。

2.4 青島嶗山花崗巖類(lèi)和日照大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)

嶗山花崗巖類(lèi)和大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)為同一地質(zhì)時(shí)代巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。嶗山花崗巖類(lèi)主要分布于魯東南沿海地區(qū)，總面積約1 327 km2。以嶗山巖體出露最全，規(guī)模最大，其次為河山巖體、大珠山巖體、小珠山巖體、龍須島巖體、招虎山巖體及大澤山巖體等。嶗山花崗巖類(lèi)為二長(zhǎng)花崗巖-正長(zhǎng)花崗巖-堿長(zhǎng)花崗巖系列侵入巖，由酸性-偏堿性-堿性過(guò)渡，發(fā)育有不均勻分布的晶洞構(gòu)造。根據(jù)野外觀察到的花崗巖巖體間的穿插關(guān)系，結(jié)合其主要礦物組成，可將嶗山花崗巖類(lèi)劃分為鈣堿性和堿性?xún)蓚€(gè)巖套，共三種巖石類(lèi)型。鈣堿性巖套包括二長(zhǎng)花崗巖和正長(zhǎng)花崗巖，堿性巖套則以含堿性暗色礦物（鈉閃石、霓石）為特征的堿性花崗巖為代表。其中，二長(zhǎng)花崗巖分布面積約占總面積的40%，正長(zhǎng)花崗巖約占36%，堿長(zhǎng)花崗巖中常含有堿性暗色礦物鈉閃石和霓石。大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)分布于日照莒縣一帶，為正長(zhǎng)巖-石英正長(zhǎng)巖系列侵入巖，少量正長(zhǎng)花崗巖，面積約140 km2。主要巖體有大店巖體、白旄巖體、王家野疃巖體、獨(dú)單山巖體及老山巖體。石英正長(zhǎng)巖由正長(zhǎng)石（55.93%～66.84%）、斜長(zhǎng)石（13.37%～23.04%）、石英（5.52%～12.03%）組成，少量黑云母和角閃石。據(jù)嶗山花崗巖類(lèi)的24個(gè)同位素年齡測(cè)試結(jié)果，統(tǒng)計(jì)的同位素年齡范圍是129.92～86.74 Ma，絕大部分年齡集中于115.4～90 Ma[24,33]，指示其形成于早、晚白堊世之間。

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法

3.1 巖石地球化學(xué)測(cè)試

巖石主、微量及稀土元素測(cè)試分析在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成，樣品經(jīng)人工粉碎至200目。主量元素采用X射線(xiàn)熒光法（XRF），微量及稀土元素利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)試，儀器分別為X熒光光譜儀Philips PW2404和等離子質(zhì)譜儀ELEMENTI（Finnigan-MAT 有限公司制造），精度優(yōu)于1%和5%。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）》。

3.2 鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試

鋯石的U-Pb測(cè)年均在北京離子探針中心完成。鋯石的U-Pb 年齡利用SHRIMP Ⅱ技術(shù)測(cè)定。進(jìn)行SHRIMP鋯石U-Pb分析前，進(jìn)行透、反射電子圖像及陰極發(fā)光（CL）圖像分析，以確定鋯石顆粒的晶體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及標(biāo)定測(cè)年點(diǎn)。樣品測(cè)試過(guò)程中盡量選擇生長(zhǎng)環(huán)帶明顯，無(wú)包裹體和裂紋的鋯石晶體或避開(kāi)鋯石中的裂紋和包裹體。每測(cè)定3個(gè)樣品點(diǎn)，測(cè)定一次標(biāo)準(zhǔn)鋯石。詳細(xì)的分析原理和流程、儀器工作調(diào)節(jié)和分析方法詳見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)[34-35]。測(cè)試中應(yīng)用RSES 參考鋯石TEM（417 Ma）進(jìn)行元素分餾校正，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500（1 062.4 Ma）標(biāo)定樣品的U、Th、Pb含量。普通鉛根據(jù)實(shí)測(cè)的204Pb進(jìn)行校正。年齡計(jì)算和圖解使用SQUID（1.02）和ISOPLOT程序[36]。

4 分析測(cè)試結(jié)果

4.1 巖石地球化學(xué)特征

4.1.1 四海山花崗巖類(lèi)

本次采集的四海山正長(zhǎng)花崗巖和摩天嶺二長(zhǎng)花崗巖主、微量元素測(cè)試結(jié)果列于表1。巖石化學(xué)主要特點(diǎn)是：富Fe、貧Mg，TFe2O3為0.97%～3.34%（平均值2.04%），MgO為0.16%～0.92%，TFe2O3/（TFe2O3+MgO）為0.78～0.84，與A型花崗巖具高鐵鎂比值的特征吻合；堿含量高，絕大多數(shù)樣品K2O+Na2O 為9.23%～11.40%，堿度率指數(shù)AR 變化于2.64～4.47之間，表現(xiàn)出偏堿性花崗巖特點(diǎn)。在SiO2-（K2O+Na2O）（TAS）圖解中，分別落入正長(zhǎng)巖-石英正長(zhǎng)巖-花崗巖區(qū)域（圖2a）；在K2O-SiO2和K2O-Na2O 圖解上，投點(diǎn)于橄欖安粗巖序列（鉀玄巖）區(qū)域（圖2b,d）；在A/NK-A/CNK圖解中，分別落入偏鋁質(zhì)區(qū)域和偏鋁質(zhì)—過(guò)鋁質(zhì)過(guò)渡區(qū)（A/CNK=0.87～1.02，圖2c）；在花崗巖Na2O-K2O 分類(lèi)圖解和Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al分類(lèi)圖解上均投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3a-d）。

巖石稀土總量81.92×10-6～433.07×10-6，在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖（圖4a）上，表現(xiàn)出明顯的輕稀土元素（LREE）富集和重稀土元素（HREE）相對(duì)虧損，LREE/HREE 比 值 為6.29～15.57，（La/Yb）N=6.64～53.16，多位于25.41～53.16區(qū)間，指示輕、重稀土元素發(fā)生了強(qiáng)烈分異，呈右傾型稀土模式，重稀土分餾較弱；δEu為0.24～0.62，具有明顯負(fù)銪異常，顯示了A型花崗巖的普遍特征。

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖4b），富集大離子親石元素Rb、Th、K，強(qiáng)烈虧損Sr、Ba、Nb、P、Ti、Cr，其Y、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素（HFSE）的含量也較高，相對(duì)于洋中脊玄武巖上，Sr、P、Ti呈顯著的“V”形谷（圖4b）。

4.1.2 嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖

嵐山頭片麻巖的主、微量元素測(cè)試結(jié)果列于表1。巖石化學(xué)分析結(jié)果顯示以下特征：①富Si，SiO2含量為71.32%～78.60%（平均值75.67%），屬于酸性巖類(lèi)的 化 學(xué) 組 成 范 疇；富Fe 貧Mg，TFe2O3含 量 為1.02%～3.95%（平均值2.04%），MgO 含量為0.01%～1.00%（平均值0.24%），TFe2O3/（TFe2O3+MgO）含量為0.80～1.00，與A型花崗巖具高鐵鎂比值的特征吻合[1]；②堿含量高，K2O+Na2O 含量介于6.05%～8.59%，Na2O/K2O為0.76～9.61，在TAS圖解（圖2a）中均投入花崗巖范圍。堿度率指數(shù)AR變化于2.40～7.78之間，表現(xiàn)出堿性花崗巖特點(diǎn)，可與國(guó)外已報(bào)道的其他A型花崗巖類(lèi)比。巖石的堿鋁指數(shù)（AKI=（Na2O+K2O）/Al2O3）為0.74～1.08，多數(shù)接近和高于Whalen等[1]厘定的A型花崗巖平均值（0.95）；③鋁飽和指數(shù)A/CNK 為0.90～1.11，投點(diǎn)于偏鋁質(zhì)及附近區(qū)域內(nèi)（圖2c）。與同造山花崗巖化學(xué)成分平均值比較，嵐山頭片麻巖套SiO2、K2O 含量較高，TiO2、Al2O3、Fe2O3+FeO、MgO、CaO 含量較低。在K2O-SiO2圖解上，樣品點(diǎn)多數(shù)位于高鉀鈣堿性（高鉀）系列區(qū)，少數(shù)位于鈣堿性系列和拉斑玄武系列（圖2b）；在K2O-Na2O圖解上，均落入鉀玄巖系列區(qū)（圖2d）；與同造山花崗巖相比，較富Si。在花崗巖Na2OK2O分類(lèi)圖解上，投點(diǎn)于A型和I型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al分類(lèi)圖解上大多投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3b-d）。

圖2 花崗巖的SiO2-（K2O+Na2O）（TAS）圖解（a），K2O-SiO2圖解（b），A/NK-A/CNK圖解（c）和K2O-Na2O圖解（d）Fig.2 Total alkali vs.SiO2（TAS）diagram（a）；SiO2 vs.K2O diagram（b）,A/NK vs.A/CNK diagrams（c）.and K2O vs.Na2O diagram（d）

圖3 花崗巖Na2O-K2O分類(lèi)圖解（a）和Na2O+K2O、Zr、Nb-10000＊Ga/Al分類(lèi)圖解（b-d）（底圖據(jù)[1,45]）Fig.3 Na2O vs.K2O and Na2O+K2O、Zr、Nb-10000＊Ga/Al discrimination diagrams for the granite

表1 花崗巖類(lèi)的全巖主量元素（%）、微量元素（ug/g）和稀土元素（μg/g）化學(xué)分析結(jié)果Table 1 Major(wt%),trace(×10-6),and REE analysis of the granites

稀土元素分析結(jié)果（表1）顯示，嵐山頭片麻巖稀土總量變化較大，稀土總量為25.95×10-6～491.02×10-6；表現(xiàn)出明顯的LREE 富集和HREE 相對(duì)虧損，LREE/HREE=2.75～21.07，（La/Yb）N=2.34～25.71；輕稀土較重稀土分餾明顯，（La/Sm）N和（Ga/Yb）N值分別為0.90～10.22 和0.64～2.35；銪元素呈現(xiàn)明顯負(fù)異常，δEu=0.13～0.96，表明經(jīng)歷了較為顯著的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用。巖石的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線(xiàn)呈明顯的右傾“V”字形（圖4a），與典型S型花崗巖常表現(xiàn)出的“海鷗型”稀土配分形式有明顯區(qū)別，而相似于四分組效應(yīng)A型花崗巖的稀土配分型式。

圖4 花崗巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式圖解（a）和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖（b）（據(jù)參考文獻(xiàn)[46,47]）Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns（a）and primitive-mantle-normalized trace element spidergrams（b）for the granite

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖4b），嵐山頭片麻巖顯示了富集大離子親石元素Rb、Th、K、Nd，虧損Sr、P、Ti、Ba、Nb，相對(duì)于洋中脊玄武巖，Sr、P、Ti呈顯著的“V”型谷（圖4），指示成巖過(guò)程中存在較顯著的斜長(zhǎng)石、磷灰石和鈦鐵礦分離結(jié)晶。巖石富Ga，104×Ga/Al值為2.24～4.09，多數(shù)高于whalen等[1]給出的A型花崗巖下限值（2.6），而且Y、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素的含量也較高。

4.1.3 石島花崗巖類(lèi)

前人對(duì)石島花崗巖類(lèi)進(jìn)行了詳細(xì)的巖石學(xué)和地球化學(xué)特征研究，本文對(duì)石島花崗巖類(lèi)地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集和進(jìn)一步研究[32，41-44]，主量元素化學(xué)成分中SiO2含量為63.13～72.41%，K2O 含量為4.1～7.82%，K2O/Na2O=0.82～1.81%（多數(shù)大于1），顯示富鉀特征。在TAS圖解上，投影在二長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖和花崗巖區(qū)，且位于堿性巖系列區(qū)（圖2a）；在K2O-SiO2圖解上，投點(diǎn)于橄欖安粗巖（鉀玄巖）系列區(qū)和高鉀鈣堿性系列區(qū)（圖2b）；在A/NK-A/CNK圖解中，石島石英正長(zhǎng)巖樣品落入偏鋁質(zhì)—過(guò)鋁質(zhì)過(guò)渡區(qū)域（圖2c）；在K2O-Na2O 圖解上，投入鉀玄巖系列區(qū)（圖2d）。在Na2O-K2O圖解上，投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al 分類(lèi)圖解上均投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3b-d）。顯示的地球化學(xué)特征與Eby[8]所定義的A型花崗巖類(lèi)似，表現(xiàn)為貧水，堿性特征。

稀土元素特征顯示LREE 和LILE 富集，虧損HFSE，顯著的Eu負(fù)異常。虧損Ti、Ba和Sr顯示石英正長(zhǎng)巖是經(jīng)過(guò)了高度分異的巖石。微量元素具有Nb、Ta和Ti的負(fù)異常和Pb的正異常[32，41-42]。

4.1.4 大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)和嶗山花崗巖類(lèi)

大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)的主、微量元素測(cè)試結(jié)果列于表1。巖石地球化學(xué)成分在（K2O+Na2O）-SiO2（TAS）圖解上，投點(diǎn)于正長(zhǎng)巖和花崗巖區(qū)（圖2a）；在K2O-SiO2圖解中，投點(diǎn)于橄欖安粗巖（鉀玄巖）系列區(qū)和高鉀鈣堿性巖區(qū)（圖2b）；在A/NK-A/CNK圖解中，多投在偏鋁質(zhì)和過(guò)鋁質(zhì)過(guò)渡區(qū)（圖2c）；在K2O-Na2O圖解中，投點(diǎn)于鉀玄巖系列區(qū)（圖2d）；在Na2O-K2O圖解中，投點(diǎn)于A 型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al 分類(lèi)圖解上多數(shù)投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3b）。巖石地球化學(xué)成分特征表現(xiàn)為貧鈣（CaO 為0.37%～1.31%）、富堿（K2O+Na2O為9.16%～11.99%）的特點(diǎn)。

稀土元素地球化學(xué)總體特征表現(xiàn)為：稀土總量較高，輕稀土分餾明顯，重稀土分餾較弱，具有負(fù)銪異常（圖4a）。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖上，巖石稀土元素總量為146.95×10-6～404.01×10-6，表現(xiàn)出明顯的LREE 富集和HREE 相對(duì)虧損，LREE/HREE比值為17.91～30.44，呈LREE 高度富集的模式（圖4a）；（La/Yb）N=23.58～32.81，指示輕、重稀土元素發(fā)生了強(qiáng)烈分異；δEu為0.34～0.84，顯示出明顯的銪負(fù)異常，顯示了A型花崗巖的普遍特征。

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上（圖4b），微量元素顯示了富集大離子親石元素Rb、Th、K，虧損Sr、Ba、P、Ti、Cr，其Y、Zr、Hf 等高場(chǎng)強(qiáng)元素的含量較高。在相對(duì)于洋中脊玄武巖標(biāo)準(zhǔn)化的蛛網(wǎng)圖上，Sr、Ba、P、Ti呈顯著的“V”型谷（圖4b），指示成巖過(guò)程中存在較顯著的斜長(zhǎng)石、磷灰石和鈦鐵礦分離結(jié)晶。

前人測(cè)試的嶗山花崗巖類(lèi)相關(guān)數(shù)據(jù)[33，40]顯示，SiO2含 量 為64.79～77.88%，K2O 含 量 為0.95～3.74%，主要介于3.74～3.74%。K2O/Na2O=0.87～1.29%，多數(shù)大于1，具有富鉀特征。嶗山花崗巖類(lèi)主元素化學(xué)成分，在TAS圖解上多數(shù)投點(diǎn)于花崗巖區(qū)，少數(shù)在石英正長(zhǎng)巖區(qū)（圖2a）；在K2O-SiO2圖解中，多投點(diǎn)于高鉀鈣堿性系列區(qū)的右側(cè)和橄欖安粗巖系列（鉀玄巖）區(qū)（圖2b）；在A/NK-A/CNK圖解中，多投在偏鋁質(zhì)和過(guò)鋁質(zhì)過(guò)渡區(qū)（圖2c）；在K2O-Na2O圖解中（圖2d），投點(diǎn)于鉀玄巖系列區(qū)；在Na2O-K2O圖解上投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3a）；在花崗巖Na2O+K2O、Zr、Nb-10000*Ga/Al分類(lèi)圖解上多數(shù)投點(diǎn)于I-A型花崗巖過(guò)渡區(qū)（圖3b）。巖石地球化學(xué)成分表現(xiàn)為高硅（SiO2為64.79～77.88%）、富堿（K2O+Na2O為5.71～10.15%）、貧鈣（CaO為0.37～4.57%，多數(shù)小于1%）、低鎂（MgO為0.14～2.34%，多數(shù)小于1%）的A型花崗巖特點(diǎn)。

嶗山花崗巖類(lèi)堿性巖套中的堿性花崗巖，其大離子親石元素和高場(chǎng)強(qiáng)元素Ga、Nb、Hf、Zr、Y及Ga/Al比值等明顯高于鈣堿性巖套巖石，而同國(guó)內(nèi)外其它A型花崗巖成分相當(dāng)。嶗山正長(zhǎng)花崗巖和堿性花崗巖的微量元素曲線(xiàn)均與碰撞后花崗巖相似[48]，反映其在相對(duì)寧?kù)o的造山后環(huán)境下形成。

嶗山花崗巖類(lèi)稀土元素總量較高，LREE分餾明顯，HREE分餾較弱，反映在稀土元素分布形式上，由LREE 相對(duì)平滑的右傾斜線(xiàn)，變化為銪虧損強(qiáng)烈、HREE平緩的右傾“V”型（圖4b），顯示了A型花崗巖的普遍特征[40]。

4.2 鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試結(jié)果

對(duì)四海山正長(zhǎng)花崗巖樣品進(jìn)行鋯石SHRIMP同位素年齡分析，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，樣品鋯石多數(shù)為自形-半自形，晶形較完整，表面干凈光滑。多數(shù)CL圖像顯示內(nèi)部振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，且具有較高Th/U比值（0.56～0.92，表2），具備巖漿結(jié)晶鋯石特征。

四海山正長(zhǎng)花崗巖樣品的10個(gè)分析點(diǎn)均投在諧和線(xiàn)上（圖5），諧和度較高，說(shuō)明原鋯石形成后未遭受熱事件改造而導(dǎo)致鉛丟失，可以代表鋯石結(jié)晶年齡。因獲取到的均為新太古代年齡，因此采用207Pb/206Pb的年齡值進(jìn)行計(jì)算，年齡范圍2 507±20 Ma～2 553±14 Ma（表2），加權(quán)平均年齡值為2 533±8 Ma（MSWD=0.73）（圖5），代表了巖漿侵位年齡，屬新太古代晚期。

表2 四海山正長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb同位素?cái)?shù)據(jù)Table 2 U-Pb isotope data of zircon from the Sihaishan syenogranite

5 討論

5.1 巖石成因及構(gòu)造環(huán)境

大量研究表明，花崗巖成因類(lèi)型不僅反映了巖漿源區(qū)性質(zhì)，而且還是巖漿形成構(gòu)造環(huán)境的一種判別標(biāo)志[9,49-50]。A型花崗巖被普遍認(rèn)為是伸展環(huán)境的重要巖石學(xué)標(biāo)志，但其伸展環(huán)境、規(guī)模、深度等差異往往會(huì)導(dǎo)致A 型花崗巖具有不同的特征[51]。因此，Eby等[9]進(jìn)一步將A型花崗巖劃分為A1和A2兩種類(lèi)型，其中A1型花崗巖代表幔源熔體分離結(jié)晶成因巖石，主要形成于非造山環(huán)境（大陸裂谷或板內(nèi)拉伸）；A2型花崗巖代表地殼部分熔融成因巖石，主要形成于造山后環(huán)境[52]。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)A型花崗巖成因模式主要有以下幾種認(rèn)識(shí)：①幔源玄武質(zhì)巖漿或堿性巖漿的結(jié)晶分異[53]；②殼-?；旌铣梢騕54]；③富F/Cl麻粒巖相下地殼的低程度部分熔融[45]；④硅鋁質(zhì)中-上地殼的部分熔融[55]。

四海山花崗巖類(lèi)的地球化學(xué)特征組顯示為A型花崗巖。在Rb/Nb-Y/Nb 圖解和Nb-Y-3Ga圖解（圖6）中投點(diǎn)于A1與A2型花崗巖之間或A2型花崗巖邊緣。巖石中暗色礦物含少量黑云母，不含霓石、鈉閃石等堿性暗色礦物，具有鋁質(zhì)A型花崗巖的特點(diǎn)（A2型花崗巖），因此認(rèn)為四海山花崗巖類(lèi)屬A2型花崗巖。在Nb-Y、Yb-Ta、Rb/30-Hf-3Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，投點(diǎn)于火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)（圖7a-c），顯示了“弧”巖漿作用的地球化學(xué)信息。在R1-R2圖解中落入造山晚期區(qū)域（圖7d）。該類(lèi)花崗巖與Eby[9]定義的A2型花崗巖相似，一般認(rèn)為這種花崗巖是與陸-陸碰撞或島弧巖漿作用有關(guān)的花崗巖，形成于造山后期巖石圈拉張減薄環(huán)境，與地幔物質(zhì)的上涌底侵作用密切相關(guān)。

嵐山頭片麻巖顯示了典型A型花崗巖地球化學(xué)特征。利用Whalen等[1]提出的以Ga/Al值為基礎(chǔ)的多種圖解進(jìn)行判斷，樣品點(diǎn)多數(shù)投在A型花崗巖區(qū)（圖3）。嵐山頭片麻巖早期巖體與晚期巖體在巖石學(xué)、礦物學(xué)和巖石化學(xué)成分上有明顯差異。早期巖體為正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖，暗色礦物為普通的黑云母和白云母；晚期巖體為堿性含霓石花崗質(zhì)片麻巖，以發(fā)育霓石、鈉閃石等堿性暗色礦物為標(biāo)志。在主量元素上，早期巖體富鋁，接近于鋁質(zhì)A型花崗巖（A2型）；晚期巖體富堿，為堿性A型花崗巖（A1型）。薛懷民等[57]對(duì)膠東東部地區(qū)堿性A型花崗巖研究認(rèn)為，其成因可以用I型花崗質(zhì)巖漿形成后，脫水的紫蘇輝石質(zhì)殘留下地殼在溫度大于900℃、與俯沖有關(guān)的構(gòu)造環(huán)境下發(fā)生部分熔融的模型解釋。將花崗質(zhì)片麻巖投影在Rb/Nb-Y/Nb圖解和Nb-Y-3Ga三角投影圖上（圖6），樣品多數(shù)落在A2區(qū)，少量落在A1區(qū)。在構(gòu)造環(huán)境判別圖解中（圖7a-c），樣品投點(diǎn)集中于火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)和火山弧花崗巖區(qū)；在R1-R2圖解中（圖7d），多數(shù)樣品投點(diǎn)于造山期后花崗巖附近。A1型花崗巖的出現(xiàn)，說(shuō)明嵐山頭片麻巖具有形成于非造山環(huán)境特點(diǎn)。

前人對(duì)石島花崗巖類(lèi)進(jìn)行了深入研究[41]，地球化學(xué)成分指示，其物質(zhì)來(lái)源于富集巖石圈地幔源區(qū)，由于不同階段熔融并經(jīng)歷不同程度結(jié)晶分異和下地殼同化混染導(dǎo)致形成不同成分的侵入巖。在有關(guān)地球化學(xué)成分分類(lèi)圖解中，樣品點(diǎn)投在A型花崗巖區(qū)（圖3）；在Rb/Nb-Y/Nb圖解上多投入A1型花崗巖區(qū)，但靠近A2型花崗巖區(qū)（圖6a），而在Nb-Y-3Ga三角投影圖上則多投入A2型花崗巖區(qū)，少量投入A1型花崗巖區(qū)（圖6b）。在Nb-Y、Yb-Ta、Rb/30-Hf-3Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，多投點(diǎn)于板內(nèi)花崗巖區(qū)，少量投入火山弧花崗巖區(qū)（圖7a-c）。在R1-R2圖解中落入造山晚期區(qū)域（圖7d），說(shuō)明石島花崗巖類(lèi)形成于造山晚期構(gòu)造環(huán)境，可能是由于揚(yáng)子與華北板塊碰撞后，受交代的、難熔巖石圈地幔部分熔融所造成，屬后造山花崗巖類(lèi)，巖漿來(lái)源于沒(méi)有新的地幔物質(zhì)加入的富集巖石圈地幔源區(qū)[22]。

圖6 花崗巖類(lèi)Rb/Nb-Y/Nb圖解（a）和Nb-Y-3Ga分類(lèi)圖解（b）Fig.6 Rb/Nb-Y/Nb diagram(a)and Nb-Y-3Ga diagram(b)of granites

圖7 花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解（底圖據(jù)[56]）Fig.7 Discriminant diagram of granite tectonic environment(base diagram referenced[56])

大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)顯示了A型花崗巖地球化學(xué)特征，在花崗巖的成因判別圖解中，分別多投點(diǎn)于A型花崗巖區(qū)（圖3）和A1與A2型花崗巖區(qū)之間（圖6），巖石、礦物組成特點(diǎn)具有鋁質(zhì)A型花崗巖特征。因此認(rèn)為，大店石英正長(zhǎng)巖類(lèi)屬A2型花崗巖，巖石形成于拉張環(huán)境。嶗山花崗巖類(lèi)具A型花崗巖的典型地球化學(xué)特征，在Rb/Nb-Y/Nb 圖解和Nb-Y-3Ga三角投影圖上（圖6）,樣品在A1-A2區(qū)均有分布。巖石礦物組成顯示，嶗山花崗巖類(lèi)早期單元為以正長(zhǎng)花崗巖為主的A2型花崗巖，晚期單元為以堿性礦物為標(biāo)志的A1型花崗巖。在Nb-Y、Yb-Ta、Rb/30-Hf-3Ta構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，多投點(diǎn)于火山弧+同碰撞花崗巖區(qū)和火山弧區(qū)（圖7a-c），顯示了“弧”巖漿作用的地球化學(xué)信息。在R1-R2圖解中落入造山晚期-同碰撞期-造山期后區(qū)域（圖7d）。據(jù)前人研究成果[24,40]，嶗山花崗巖類(lèi)屬正常類(lèi)型δ18O花崗巖類(lèi)；鈣堿性巖套二長(zhǎng)花崗巖和正長(zhǎng)花崗巖類(lèi)的87Sr/86Sr值為0.706 7～0.708 3，與玄武巖源區(qū)巖漿巖相似，也與蘇魯?shù)貐^(qū)變質(zhì)基底的鍶初始值（0.706 7～0.707 2）類(lèi)似；堿性花崗巖的ISr值則偏高，為0.712 9～0.714 6，可能與巖漿期后較強(qiáng)的水巖作用或地殼物質(zhì)的混染有關(guān)；εNd（t）=-18.4～-15.5，略低于變質(zhì)圍巖-蘇魯超高壓帶中鎂鐵質(zhì)巖石的εNd（t）值（-18.4～-15.5），指示嶗山花崗巖類(lèi)可能起源于下地殼古老基底巖石。嶗山花崗巖類(lèi)與其他地區(qū)A型花崗巖相比，顯示了富集地幔趨勢(shì)，且與基底巖石有明顯的淵源關(guān)系。同位素地球化學(xué)特征表明，嶗山花崗巖類(lèi)既具有明顯的殼源來(lái)源特點(diǎn)，又有幔源影響的信息。地質(zhì)產(chǎn)狀分析表明，嶗山花崗巖類(lèi)與偉德山花崗巖類(lèi)緊密伴生，形成I-A型復(fù)合花崗巖體。綜合認(rèn)為，在地幔巖漿侵位通過(guò)殼、幔巖漿混合作用形成偉德山花崗巖類(lèi)的過(guò)程中，下地殼古老基底巖石重熔，產(chǎn)生SiO2飽和的嶗山花崗巖類(lèi)。嶗山花崗巖類(lèi)晚期單元中的A1型花崗巖，指示其形成于非造山環(huán)境。

5.2 巖漿活動(dòng)時(shí)代及其構(gòu)造意義

5.2.1 四海山花崗巖類(lèi)與早前寒武紀(jì)基底克拉通化

本文測(cè)試的四海山花崗巖的同位素年齡是2 533±8 Ma，指示其形成于新太古代末。在魯西地塊，與四海山花崗巖類(lèi)形成時(shí)代接近的新太古代晚期花崗巖類(lèi)侵入巖還包括：同位素年齡為2 557～2 514 Ma的嶧山花崗巖序列和2 530～2 503 Ma 的傲徠山花崗巖序列[58]。嶧山花崗巖類(lèi)為石英閃長(zhǎng)巖-英云閃長(zhǎng)巖-奧長(zhǎng)花崗巖-花崗閃長(zhǎng)巖巖石組合，屬TTG花崗巖類(lèi)，顯示了奧長(zhǎng)花崗巖系地球化學(xué)特征[22]。傲徠山花崗巖類(lèi)是魯西分布最廣的前寒武紀(jì)侵入巖，由多種不同結(jié)構(gòu)和礦物含量的二長(zhǎng)花崗巖組成，具有鈣堿性巖系地球化學(xué)特征[22]。大量的野外填圖表明，四海山花崗巖類(lèi)侵入傲徠山花崗巖類(lèi)和嶧山花崗巖類(lèi)。說(shuō)明四海山花崗巖類(lèi)是魯西新太古代構(gòu)造巖漿活動(dòng)末期的產(chǎn)物。新太古代之后，直到晚中生代，魯西再無(wú)大規(guī)模的巖漿活動(dòng)。四海山花崗巖類(lèi)與傲徠山花崗巖類(lèi)和嶧山花崗巖類(lèi)在時(shí)間和空間上相互交叉，說(shuō)明三者具有連續(xù)演化關(guān)系。地球化學(xué)特征指示，魯西新太古代巖漿活動(dòng)由奧長(zhǎng)花崗巖系、鈣堿性巖系向鉀玄巖系演化[22]。四海山花崗巖類(lèi)是山東境內(nèi)最早期的A型花崗巖，這種花崗巖是大陸克拉通化及地殼分異的重要事件，它的出現(xiàn)標(biāo)志著新太古代魯西地殼已經(jīng)演化為類(lèi)似于現(xiàn)代大陸的成熟剛性地殼，也是華北克拉通東部基底初步完成克拉通化的重要標(biāo)志。

5.2.2 嵐山頭片麻巖與蘇魯造山帶新元古代巖漿活動(dòng)

前人測(cè)試的嵐山頭片麻巖的單鋯石Pb-Pb同位素年齡為622.7±22.8 Ma和782.9±12.2 Ma，鋯石LAICP-MS U-Pb年齡為772±26 Ma[59,60]。對(duì)與嵐山頭片麻巖相似的江蘇東海片麻狀堿性花崗巖的LA-ICPMS鋯石U-Pb定年結(jié)果表明,巖石形成于770 Ma左右[61]?？梢?jiàn)，嵐山頭片麻巖形成于新元古代末。

新元古代花崗片麻巖是蘇魯造山帶的主要地質(zhì)組成單元，也是山東省繼中-新太古代之后的又一次大規(guī)模巖漿活動(dòng)。山東省區(qū)域地質(zhì)工作者將其劃分為三種類(lèi)型：①榮成片麻巖套，以二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖為主，少量花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖和英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，是蘇魯超高壓變質(zhì)帶中分布最廣的花崗質(zhì)片麻巖，具S型花崗巖特點(diǎn)[22]，同位素年齡范圍為798～772 Ma[58]；②月季山片麻巖套，以含角閃二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖為主，少量含角閃二長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、黑云石英二長(zhǎng)質(zhì)片麻巖及花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，具有I 型花崗巖特點(diǎn)[22]，同位素年齡范圍為862～723 Ma[58]；③鐵山片麻巖套（包括嵐山頭片麻巖），早期為堿長(zhǎng)片麻巖類(lèi)，包括中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、中粒正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖和中粗粒正長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖，晚期為堿性花崗質(zhì)片麻巖類(lèi)，包括中粒含霓石花崗質(zhì)片麻巖、中細(xì)粒含霓石花崗質(zhì)片麻巖和中粒含霓輝花崗質(zhì)片麻巖，為A型花崗巖。野外調(diào)查證實(shí)，嵐山頭片麻巖侵入榮成和月季山片麻巖套，嵐山頭片麻巖為蘇魯造山帶大規(guī)模巖漿活動(dòng)末期的產(chǎn)物。嵐山頭片麻巖之后至三疊紀(jì)之前的整個(gè)古生代期間，魯東地區(qū)為構(gòu)造穩(wěn)定階段，沒(méi)有發(fā)生新的巖漿活動(dòng)。蘇魯造山帶三種類(lèi)型花崗質(zhì)片麻巖的同位素年齡數(shù)值和區(qū)域分布相互重疊，指示他們?yōu)橥粯?gòu)造階段產(chǎn)物，巖石成因經(jīng)歷了由S型、I型向A型的演化。嵐山頭A型花崗質(zhì)片麻巖類(lèi)的出現(xiàn)標(biāo)志著強(qiáng)烈的拉張構(gòu)造環(huán)境。

5.2.3 石島花崗巖類(lèi)與蘇魯造山帶三疊紀(jì)碰撞造山作用

前人測(cè)試的石島花崗巖類(lèi)的同位素年齡為227～200.6 Ma[22]，形成于三疊紀(jì)末期。石島花崗巖類(lèi)侵入到蘇魯造山帶的超高壓變質(zhì)巖中，指示其形成于超高壓變質(zhì)時(shí)代之后。前人對(duì)蘇魯造山帶中的榴輝巖進(jìn)行了很多同位素年齡測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如228～221 Ma（Sm-Nd 法）[62-63]、217.1±8.7 Ma（U-Pb法）[64]、228±29 Ma（鋯石SHRIMP 法）[65]；劉福來(lái)等[66-67]采用SHRIMP法測(cè)得超高壓片麻巖中含柯石英微區(qū)的鋯石及鋯石邊部的同位素年齡為242～209 Ma 及230～202 Ma，認(rèn)為242～224Ma 是超高壓變質(zhì)年齡，229～202 Ma 是超高壓變質(zhì)巖的退變質(zhì)年齡?？梢?jiàn)石島花崗巖類(lèi)的形成時(shí)代與超高壓變質(zhì)巖的退變質(zhì)年齡或超高壓變質(zhì)巖的折返時(shí)代一致。前人研究認(rèn)為，石島雜巖體是與揚(yáng)子和華北大陸板塊俯沖過(guò)程中板片斷離作用有關(guān)的同造山（同折返）侵入巖[30,41]及后造山侵入巖[32]。鑒于超高壓變質(zhì)巖退變質(zhì)階段的變質(zhì)程度為角閃巖相，因此認(rèn)為，石島花崗巖類(lèi)是超高壓變質(zhì)巖折返到角閃巖相溫壓條件下，富集巖石圈地幔部分熔融并經(jīng)歷不同程度結(jié)晶分異和下地殼同化混染的產(chǎn)物。石島A型花崗巖的產(chǎn)生標(biāo)志著蘇魯造山帶強(qiáng)烈的碰撞造山和超高壓變質(zhì)巖構(gòu)造折返過(guò)程的基本結(jié)束，也標(biāo)志著山東地區(qū)由華北-揚(yáng)子構(gòu)造體系向歐亞-太平洋構(gòu)造體系的轉(zhuǎn)折。

5.2.4 嶗山花崗巖類(lèi)與華北克拉通破壞

前人測(cè)試的嶗山花崗巖類(lèi)的同位素年齡是121～104 Ma[68-72]，指示其形成于早白堊世。魯東地區(qū)侏羅—白堊紀(jì)花崗巖類(lèi)侵入巖非常發(fā)育，主要包括玲瓏、郭家?guī)X、偉德山和嶗山四種類(lèi)型，其同位素年齡分別為164～140 Ma、130～125 Ma、126～108 Ma和121～104 Ma[68-95]。玲瓏型花崗巖類(lèi)為二長(zhǎng)花崗巖系列侵入巖，具殼源S型花崗巖和埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征；郭家?guī)X型花崗巖類(lèi)為二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖-石英二長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖系列侵入巖，具殼?；旌显碔型花崗巖和埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征；偉德山花崗巖類(lèi)為閃長(zhǎng)巖-石英二長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖系列侵入巖，具殼幔混合源I型花崗巖和弧花崗巖地球化學(xué)特征[33]；嶗山花崗巖類(lèi)為A型花崗巖。四種花崗巖類(lèi)的巖石化學(xué)成分由高鉀鈣堿性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[22，33，96-97]。晚中生代巖漿活動(dòng)是山東地區(qū)第三次大規(guī)模的巖漿活動(dòng)，除了大量花崗巖類(lèi)外，還發(fā)育較多白堊紀(jì)火山巖。嶗山A型花崗巖類(lèi)的出現(xiàn)標(biāo)志著大規(guī)模巖漿活動(dòng)的結(jié)束，此后山東地區(qū)再無(wú)明顯的花崗巖類(lèi)巖漿活動(dòng)，在晚白堊世和新生代主要出現(xiàn)基性火山活動(dòng)。

魯東位于華北克拉通的東南邊緣，侏羅-白堊紀(jì)強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)是克拉通破壞的標(biāo)志。華北克拉通在古元古代晚期形成后，直到早中生代保持其基本穩(wěn)定的特征。晚中生代古太平洋板塊俯沖以及蒙古-鄂霍次克海的閉合導(dǎo)致克拉通動(dòng)力學(xué)體制發(fā)生重大轉(zhuǎn)折，使得華北克拉通發(fā)生破壞，并在約125 Ma達(dá)到峰期[98]。早白堊世伸展構(gòu)造是華北克拉通破壞的重要表現(xiàn)，產(chǎn)生了廣泛的變質(zhì)核雜巖、拆離斷層和斷陷盆地等，在魯東地區(qū)顯現(xiàn)為膠萊盆地、玲瓏變質(zhì)核雜巖等[99]。A型花崗巖形成于地殼伸展減薄構(gòu)造背景下的拉張環(huán)境，是克拉通破壞的結(jié)果。嶗山花崗巖類(lèi)的同位素年齡接近于華北克拉通破壞的峰期時(shí)間，是克拉通破壞峰期后的重要標(biāo)志。

5.3 山東省主要構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶及其演化

多重地球動(dòng)力學(xué)背景，導(dǎo)致了山東省大地構(gòu)造演化的復(fù)雜歷程。四期A型花崗巖類(lèi)成為揭示山東陸殼演化的標(biāo)志性地質(zhì)體，其時(shí)空分布指示了山東地區(qū)三條最重要的構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶和四個(gè)關(guān)鍵的大地構(gòu)造演化階段。

5.3.1 魯西構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶—新太古代成熟陸殼形成階段

魯西構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶是魯西早前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的最主要組成物質(zhì)，與華北克拉通東部結(jié)晶基底巖系具有廣泛的一致性。TTG質(zhì)花崗巖是新太古代分布最為廣泛的基底變質(zhì)巖系，其形成和演化與太古宙構(gòu)造環(huán)境的演化密切相關(guān)。一般認(rèn)為，太古宙花崗巖類(lèi)主要由T1T2G1（G1-花崗閃長(zhǎng)巖）構(gòu)成，代表初始陸殼形成，古元古代開(kāi)始才有大量的花崗巖類(lèi)（G1和G2，G2花崗巖）形成，代表成熟陸殼[100，101]。魯西結(jié)晶基底巖系主要由新太古代花崗巖類(lèi)組成，是一條大規(guī)模的新太古代構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶。其新太古代早期至晚期早階段的花崗巖均為T(mén)1T2G1組合（泰山花崗巖、新甫山花崗巖和嶧山花崗巖），并且新太古代早期和中期有較多基性巖和超基性巖，至新太古代晚期的中晚階段出現(xiàn)大面積的二長(zhǎng)花崗巖組合（G2，傲徠山花崗巖），新太古代末期則出現(xiàn)A型花崗巖（四海山花崗巖類(lèi)）。這種巖漿序列特征表明，新太古代早期為初始的不成熟陸殼組成，至新太古代晚期開(kāi)始向成熟陸殼轉(zhuǎn)化，為半成熟陸殼組成[21,22]。指示了從不成熟洋內(nèi)島弧向半成熟的大陸化島弧轉(zhuǎn)化，及從初始的玄武質(zhì)地殼轉(zhuǎn)化為半成熟的大陸化地殼的演化過(guò)程。

新太古代是華北克拉通基底東部陸塊和西部陸塊兩個(gè)微大陸尺度的陸核構(gòu)造拼合形成華北克拉通時(shí)期。該時(shí)期魯西地區(qū)發(fā)生了強(qiáng)烈的造山作用，發(fā)育了大量代表活動(dòng)構(gòu)造環(huán)境的花崗巖類(lèi)，經(jīng)歷了陸—陸和弧—陸碰撞階段、碰撞后拉張階段及碰撞后旋轉(zhuǎn)等演化階段[21,22]。四海山花崗巖類(lèi)為造山后伸展背景下殼幔相互作用形成的A型花崗巖，是新太古代魯西地殼演化為類(lèi)似于現(xiàn)代大陸的成熟剛性地殼的標(biāo)志。

5.3.2 蘇魯構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶—新元古代構(gòu)造裂解階段和三疊紀(jì)大陸碰撞階段

蘇魯造山帶是一條位于揚(yáng)子板塊與華北板塊之間的以新元古代構(gòu)造巖漿活動(dòng)為主疊加了三疊紀(jì)超高壓變質(zhì)作用的復(fù)雜構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶。新元古代的花崗質(zhì)片麻巖形成了較完整的花崗巖類(lèi)巖漿演化序列：新元古代早期出現(xiàn)少量TTG花崗巖類(lèi)（榮成片麻巖套的早期單元），新元古代早中期以大致同時(shí)出現(xiàn)S 型和I 型花崗巖類(lèi)（榮成和月季山片麻巖套）為特征，嵐山頭A1型花崗巖的出現(xiàn)標(biāo)志著地殼處于非造山拉張環(huán)境及構(gòu)造巖漿活動(dòng)過(guò)程的結(jié)束。這一巖漿演化序列被認(rèn)為是與Rodinia超大陸裂解事件有關(guān)的產(chǎn)物[102，103]。嵐山頭堿性花崗質(zhì)片麻巖的準(zhǔn)確厘定，為深化認(rèn)識(shí)蘇魯造山帶在新元古代的構(gòu)造裂解過(guò)程提供了重要巖石學(xué)證據(jù)。

蘇魯造山帶中以榴輝巖為代表的超高壓變質(zhì)巖的存在，指示該帶在中-晚三疊世經(jīng)歷了華北與揚(yáng)子陸殼的大陸深俯沖、陸塊碰撞和超高壓變質(zhì)巖快速折返過(guò)程。晚三疊世末石島A型花崗巖類(lèi)的出現(xiàn)，指示蘇魯碰撞造山帶強(qiáng)烈碰撞造山過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，處于后造山拉張階段[104]。

5.3.3 魯東構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶—晚中生代克拉通破壞階段

華北與揚(yáng)子板塊于三疊紀(jì)拼合后，山東的膠北地塊與蘇魯造山帶進(jìn)入了共同演化階段，一并經(jīng)歷了與華北克拉通破壞有關(guān)的燕山期強(qiáng)烈的構(gòu)造巖漿活動(dòng)。華北克拉通破壞主要發(fā)生于晚中生代，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的巖石圈減薄，構(gòu)造巖漿活動(dòng)非?；钴S。在山東省則發(fā)育了與巖石圈減薄有關(guān)的大規(guī)模巖漿作用、大范圍盆地?cái)嘞荨⒏邚?qiáng)度金成礦爆發(fā)、高速度地殼隆升和多式樣脆性斷裂切割等地質(zhì)構(gòu)造事件。在華北克拉通破壞的高峰期白堊紀(jì)時(shí)，山東省發(fā)育有與古太平洋板塊俯沖有關(guān)的具弧后拉張性質(zhì)活動(dòng)大陸邊緣特點(diǎn)的火成巖組合。其中，早白堊世巖漿活動(dòng)廣泛而強(qiáng)烈，是山東境內(nèi)最為強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)期，且魯西與魯東巖漿活動(dòng)的特點(diǎn)有明顯差異，魯東侵入巖規(guī)模大、侵位深度深、鉀質(zhì)含量高。晚白堊世巖漿活動(dòng)迅速減弱，僅在膠萊盆地中出現(xiàn)少量來(lái)源于新生虧損巖石圈地幔的堿性玄武巖。魯東早白堊世A型花崗巖（嶗山花崗巖類(lèi)）規(guī)模大，早期為鋁質(zhì)A2型，晚期出現(xiàn)強(qiáng)堿性的A1型花崗巖，是華北克拉通破壞峰期后的產(chǎn)物，其后進(jìn)入熱衰減時(shí)期，出現(xiàn)以堿性玄武巖為代表的晚白堊世和新生代巖漿活動(dòng)[22，63]。

6 結(jié)論

山東省的四期A型花崗巖中，四海山花崗巖類(lèi)為A2型花崗巖，嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖早期為A2型花崗巖、晚期為A1型花崗巖，石島花崗巖類(lèi)為A2型花崗巖，嶗山花崗巖類(lèi)由早期A2型和晚期A1型花崗巖組成。

四期A花崗巖形成于不同的地質(zhì)時(shí)代，它們及同期的鈣堿性花崗巖類(lèi)共同揭示了山東省四個(gè)大地構(gòu)造階段的關(guān)鍵構(gòu)造演化過(guò)程。四海山花崗巖類(lèi)同位素年齡為2 533±8 Ma，屬太古宙微陸塊陸-陸或弧-陸碰撞的后造山拉張環(huán)境花崗巖類(lèi)，其與相關(guān)的TTG花崗巖類(lèi)共同揭示了魯西新太古代成熟陸殼的形成過(guò)程，是山東地區(qū)和華北克拉通東部基底初步完成克拉通化的重要標(biāo)志。嵐山頭花崗質(zhì)片麻巖形成于新元古代末，為非造山拉張環(huán)境的花崗質(zhì)片麻巖，其與相關(guān)的鈣堿性花崗巖類(lèi)共同指示了與Rodinia超大陸裂解事件有關(guān)的地殼拉張過(guò)程；石島花崗巖類(lèi)形成于晚三疊世，屬揚(yáng)子板塊與華北板塊陸—陸碰撞的后造山拉張環(huán)境花崗巖類(lèi)，標(biāo)志著蘇魯造山帶強(qiáng)烈碰撞造山和超高壓變質(zhì)巖構(gòu)造折返過(guò)程的基本結(jié)束。嶗山花崗巖類(lèi)形成于早白堊世晚期，為非造山拉張環(huán)境的花崗巖類(lèi)，其與相關(guān)的鈣堿性花崗巖共同揭示了晚中生代克拉通破壞的演化過(guò)程，是華北克拉通破壞峰期后的重要標(biāo)志。

致謝：感謝中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心王惠初研究員邀請(qǐng)撰寫(xiě)此文。感謝兩位匿名評(píng)審專(zhuān)家提供了寶貴的修改意見(jiàn)和建議!