胶东地区中生代花岗岩划分

王来明，任天龙，刘汉栋，宁振国，于晓卫，郭瑞朋，侯建华，朱学强

(山东省地质调查院，山东 济南 250013)

0 引言

胶东地区中生代花岗岩分布广泛，岩石类型多，是山东省中生代花岗岩最发育、最典型的地区，由于与金矿具有密切关系，受到国内外地质专家高度关注。许多专家学者发表了大量的研究成果[1-18]，通过年代学、岩石学、矿物学、地球化学及同位素地球化学数据，对胶东地区中生代花岗岩的形成时代、隆升剥蚀、侵位深度、岩石成因、构造背景及与金矿关系进行了深入研究[19-30]。这些研究成果主要集中在某一岩体或者重要成矿带，导致不同地区的研究程度极度不平衡，半岛东部地区研究明显薄弱。另外，由于研究单位众多，各个侵入体的定名，岩浆岩的划分也不尽统一。

胶东地区是中国重要的金矿矿集区[31-35]，存在山东省内最古老的古陆核，也是秦岭-大别-苏鲁造山带重要的东延部分[36-37]，岩浆岩的统一划分、清理具有重要的意义。该地区乃至全山东省花岗岩的划分主要依靠1∶5万区域地质调查工作，后续开展1∶20万、1∶25万区域地质调查及“山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见”[38]均在此基础上进行的修订。然而，胶东地区1∶5万区域地质调查工作是20世纪80—90年代由多家地质勘查单位完成的，完成时间不同，不同图幅对侵入岩的划分有别，因此形成的地质成果有所差异，对花岗岩的划分不统一。再是胶东侵入岩是按“同源岩浆演化”理论进行的序列(超单元)—单元方法划分，与国内现行的“时代+岩性”[38]的划分方法也不一致，得不到国内地质同行的认可，不便于对外学术交流。2017年中国地质调查局开展了关于同源花岗岩[39]、浆混花岗岩填图[40]方法的有益探索，在此基础上我们开展了胶东地区中生代花岗岩的划分与研究。本课题首次按“时代+岩浆事件+岩性”的划分方法，将区域性广泛分布的岩性相同、时代相同的花岗岩划分为同一期岩浆活动事件的产物，岩浆事件名称为期，是时代单位“世”以下区域性岩浆活动事件单位。将胶东中生代花岗岩划分为晚侏罗世玲珑期、早白垩世早期郭家岭期、早白垩世晚期伟德山期和崂山期。对于不具有区域性广泛分布的花岗岩或独立侵入体，则按时代+岩性的划分方法进行划分。

1 区域地质概况

研究区位于华北板块与秦岭-大别-苏鲁造山带的叠接复合部位，划分为胶辽隆起区及胶南-威海造山带两个二级构造单元，中部被中生代陆相沉积盆地所覆盖(图1)。由于受华北与扬子板块碰撞及太平洋板块向欧亚板块俯冲影响，地质构造非常复杂，岩浆活动强烈，并伴随金矿的形成。

1—第四系；2—古近系；3—白垩系；4—震旦系；5—新元古界；6—古元古界；7—新太古界；8—崂山期花岗岩；9—郭家岭期花岗岩；10—伟德山期花岗岩；11—玲珑期花岗岩；12—晚侏罗世花岗岩；13—晚侏罗世花岗闪长岩；14—晚三叠世正长岩；15—晚侏罗世石英正长岩；16—断裂；17—推测断裂；18—脉岩图1 胶东地区地质简图

区内地层发育，以太古代、元古代、中生代及第四纪地层为主，另外在龙口盆地内发育有古近纪五图群、栖霞地区零星见新近纪临朐群基性-超基性火山岩(图1)。侵入岩以发育新太古代TTG岩系、南华纪片麻状二长花岗岩、中生代花岗岩为特征。主要有中-新太古代TTG花岗岩，南华纪荣成序列片麻岩，晚侏罗世玲珑期花岗岩，早白垩世郭家岭期斑状二长花岗岩-花岗闪长岩、伟德山期斑状花岗闪长岩-二长花岗岩、崂山期二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩。脆韧性构造发育，前寒武纪结晶基底内发育褶皱、片麻岩穹窿构造以及不同层次、不同构造相的韧性剪切带等；脆性断裂以NE，NNE向为主，其次为EW向和NW向断裂，其中NNE向和NE向断裂是控制金矿的主要构造，如三山岛断裂带、焦家断裂带、招远-平度断裂带，著名的三山岛、焦家、新城、台上、大尹格庄、夏甸等大型、超大型金矿床均分布于上述三条断裂带中。

2 花岗岩类的划分原则

(1)按照《1∶5万区域地质调查工作指南》(试行)和《区域地质图式图例》(GB/T985--2010)，按“时代+岩性”的划分原则对花岗岩进行划分，时代表示到世，如：晚三叠世、晚侏罗世、早白垩世等。研究程度高的可进一步划分到期，如早白垩世早期、早白垩世晚期等。也可以用岩浆事件命名为期，如早白垩世(早期)郭家岭期、早白垩世(晚期)伟德山期、崂山期等。

(2)区域性广泛分布、具有成因联系且时代相同的花岗岩，反映的是一期区域性岩浆活动事件，其岩浆活动时间较长，岩浆型岩浆活动从开始到结束持续时间一般在10 Myr左右，而重熔型岩浆作用从开始到结束持续时间一般在20 Myr左右。区域性岩浆活动事件形成的花岗岩可归并为“期”，它是时代单位“世”之内的岩浆活动事件单位，既有时代的意义，又有岩浆活动事件的意义，选择最具有代表性的岩体作为岩浆活动事件“期”的名称，如晚侏罗世玲珑期花岗岩(J3Lγ)，是指为形成时代为146～166 Ma，由地壳重熔形成的二长花岗岩的总称，包括玲珑岩体、昆嵛山岩体、毕郭岩体、磁山岩体等。岩体内各侵入体的划分按“时代+岩浆事件+岩性”的方法进行表示，如玲珑岩体内细粒二长花岗岩表示为J3Lmηγ。

(3)局部分布的花岗岩或独立侵入体，是局部的岩浆侵入活动产物，其岩浆活动时间较短，一般在3～4 Myr左右，直接按“时代+岩性”的划分方法进行表示，如：晚三叠世宁津所正长花岗岩体规模小、不具区域对比性，划分为晚三叠世(208～212 Ma)的独立侵入体，正长花岗岩侵入体表示为T3ζγ。

3 花岗岩的具体划分

胶东地区中生代岩体发育，按照地表出露情况(大致间断不相连)、成因联系、岩性组合、形成时代等，可识别出具有一定规模的42个岩体(杂岩体或复式岩体)(图2)。研究其内在联系，依据花岗岩划分原则，对胶东地区中生代花岗岩进行了详细划分。胶东中生代花岗岩(岩体)划分见表1，胶东中生代花岗岩(岩性)划分见表2。

表1 胶东中生代花岗岩(岩体)划分表

表2 胶东中生代花岗岩岩性划分表

续表2 胶东中生代花岗岩岩性划分表

续表2 胶东中生代花岗岩岩性划分表

3.1 具有区域性广泛分布的花岗岩划分

我们认为区域性广泛分布、具有成因联系、岩性相同、时代相同的花岗岩为一次区域性岩浆活动的产物，将其归并为“期”。胶东地区中生代岩浆活动频繁，历时长，但具有阶段性集中活动的特征。应用近20年来获得的单颗粒锆石SHRIMP U-Pb及LA-ICP-MS U-Pb年龄数据进行统计(图3)，胶东中生代岩浆事件从晚三叠世开始、缺失早、中侏罗世，经历晚侏罗至早白垩世，从晚侏罗世开始基本连续分布，其中在154～162 Ma,127～131 Ma,118～121 Ma,113～117 Ma为4个年龄峰值区间，根据典型性岩体的命名原则及岩性组合、分布范围等，划分为晚侏罗世玲珑期(J3L)、早白垩世早期郭家岭期(K1G)、早白垩世晚期伟德山期(K1W)和崂山期(K1L)四期。伟德山期与崂山期形成时代接近，但伟德山期为闪长岩-石英二长岩-二长花岗岩的I型花岗岩，崂山期为富含晶洞构造的二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩的A型花岗岩，两者具有明显差异，野外多处见有崂山期花岗岩侵入伟德山期岩体，崂山期的同位素年龄也稍晚于伟德山期，所以单独划期。

图3 胶东地区中生代花岗岩锆石U-Pb同位素年龄频率统计直方图(资料来源：自测49件，部分数据引自参考文献[8，11，23，41-79])

3.1.1 晚侏罗世玲珑期花岗岩

指形成时代为晚侏罗世，形成年龄主要集中在146～166 Ma的一期岩浆活动事件的产物，持续时间20 Myr，峰期为154～162 Ma。其岩性主要由细粒混合花岗岩-细粒二长花岗岩-中粒二长花岗岩-中粗粒二长花岗岩组成，是胶东地区具有典型性和代表性的地壳重熔型花岗岩，重熔的地壳以太古宙变质地层和TTG类岩石为主，元古代荆山群、粉子山群变质地层也有参与。该期花岗岩与金矿在空间上关系极为密切，近90%的金矿分布其中，为金矿成矿围岩或母岩。

玲珑期花岗岩广泛分布于招远、平度、莱州、牟平和乳山地区，总体上呈近东西向展布，主要岩体有玲珑岩体、毕郭岩体、昆嵛山岩体、鹊山岩体、磁山岩体等(图2)，以玲珑岩体最具代表性，故命名为玲珑期。

3.1.2 早白垩世早期郭家岭期花岗岩

指形成时代为早白垩世早期，形成年龄为123～135 Ma的一期岩浆活动事件的产物，持续时间12 Myr，峰期为127～131 Ma。岩性主要为中粒二长闪长岩-斑状石英二长岩-斑状花岗闪长岩-斑状二长花岗岩。该期花岗岩是胶西北地区具有典型性和代表性的壳幔混合型花岗岩，产生于中生代构造体制转换阶段，岩石圈减薄初期，由幔源岩浆和胶北地体的基底岩石早前寒武纪变质岩系部分熔融形成的酸性岩浆混合形成，与金矿在空间上和时间上关系密切。

郭家岭期花岗岩广泛分布于莱州、招远、栖霞和蓬莱地区，总体上呈东西向展布，主要岩体有郭家岭岩体、三山岛岩体、上庄岩体、北截岩体、丛家岩体、七甲岩体、范家店岩体，以郭家岭岩体最具代表性，故命名为郭家岭期。

3.1.3 早白垩世晚期伟德山期花岗岩

指形成时代为早白垩世晚期，形成年龄为110～123 Ma的一期岩浆活动的产物，持续时间近13 Myr，峰期为114～119 Ma。岩性主要由细粒角闪闪长岩-中粒二长闪长岩-斑状石英二长岩-斑状二长花岗岩组成。该期花岗岩是胶东地区以及胶南地区具有典型性和代表性的壳幔混合型花岗岩，是中生代构造体制转换，岩石圈减薄的高峰期产物，与胶莱盆地青山群中酸性火山岩，构成了中国东部白垩纪最强烈岩浆活动的物质载体，它们的形成时间与部分金矿形成时间基本一致。

伟德山期花岗岩广泛分布于蓬莱、栖霞、牟平、海阳、荣成地区，总体呈近EW向展布，主要岩体有伟德山岩体、艾山岩体、南宿岩体、牙山岩体、院格庄岩体、海阳岩体，以伟德山岩体最具代表性，故命名为伟德山期。

3.1.4 早白垩世晚期崂山期花岗岩

形成时代为早白垩世晚期，形成年龄为108～118 Ma的一期岩浆活动的产物，持续时间10 Myr，峰期为113～116 Ma。岩性主要由晶洞二长花岗岩-晶洞正长花岗岩-晶洞碱长花岗岩组成，为富碱花岗岩类。该期花岗岩形成于拉张环境，下地壳深部岩浆沿北东向断裂上侵就位，是典型的拉张型A型花岗岩。

崂山期花岗岩广泛分布于崂山、平度、蓬莱、海阳和荣成地区，总体呈NE向展布，受NE向断裂控制，主要岩体有崂山岩体、北峰顶岩体、天崮山-大柱山岩体、招虎山岩体、成山头岩体，以崂山岩体最具代表性，故命名为崂山期。该期花岗岩在胶南地区也广泛分布。

上述四期花岗岩代表了中国东部中生代构造体制转换过程，既由扬子板块和华北板块SN向挤压EW向伸展，到太平洋板块和欧亚板块NW向挤压NE向伸展的转换过程。区域性岩浆活动从开始到结束一般为10 Myr左右，而重熔性岩浆活动持续时间要长得多，为20 Myr，是岩浆活动事件的两倍。玲珑期重熔型花岗岩长时间的重熔作用，有利于新太古代胶东岩群中的金元素充分活化、分异(离)、迁移和富集或成矿。

3.2 局部分布的花岗岩或独立侵入岩体的划分

具有局限分布，岩性特殊且单独侵入的岩体划分为独立岩体，主要有晚三叠世宁津所岩体、槎山岩体，晚侏罗世文登岩体、垛崮山岩体等。独立侵入体按照“时代+岩性”方法直接表示。

3.2.1 宁津所岩体

形成于晚三叠世，局限分布半岛东部荣成市宁津所、石岛一带，面积约116km2，形成时代208～212 Ma，为印支期扬子板块与华北板块陆陆碰撞同折返花岗岩[78]，岩性主要由斑状辉石正长岩-角闪正长岩-石英正长岩组成，为深源碱性岩。

3.2.2 槎山岩体

形成于晚三叠世，局限分布于荣成市之南的槎山、人和一带，面积108 km2，形成时代为208 Ma左右。主要岩性为细粒正长花岗岩、中粒正长花岗岩、粗粒正长花岗岩等，常与宁津所岩体伴生，为晚三叠世岩浆演化的深演化阶段。

3.2.3 垛崮山岩体

形成于晚侏罗世，仅分布于乳山市东部的大孤山、垛崮山一带，面积约140 km2，形成时代为(161 ± 1) Ma，(163 ± 1) Ma[8、76]。岩性由斑状中粒绿帘石花岗闪长岩-中粒绿帘石花岗闪长岩组成，造岩矿物以含有岩浆成因绿帘石区别于玲珑期花岗岩，显示其具有较深的侵位深度，可能源于基性下地壳的重熔[8]。

3.2.4 文登岩体

形成于晚侏罗世，分布于文登市文登营、汪疃，威海市冶口一带，面积约290 km2，形成时代为157～161 Ma[8、43、76]。岩性主要由含斑中粗粒二长花岗岩-斑状中粗粒二长花岗岩-巨斑状二长花岗岩组成，岩石普遍发育似斑状结构，巨斑晶，多含有白云母，以区别于玲珑期花岗岩，为壳源重熔型花岗岩，岩体含有大量的700～800 Ma的继承锆石，揭示了物质来源为苏鲁造山带，也反映了物源上与玲珑期花岗岩的差异。

局部分布的岩体或独立侵入岩体从开始到结束时间较短，一般为3～4 Myr。

4 中生代构造岩浆演化

晚二叠世以来，扬子板块持续向华北板块俯冲，随着大洋闭合，板块碰撞形成大陆碰撞型造山带[79]，超高压变质作用发生在240～220 Ma[83-85]，同碰撞后的伸展环境下，苏鲁超高压地体的折返和富集岩石圈地幔低程度部分熔融，产生了碱性岩石[86]，主要为宁津所的石英正长岩及槎山的正长花岗岩，形成时代为204～212 Ma。

侏罗纪早期，由于古太平洋板块向亚洲大陆腹地的低角度俯冲作用，华北东部地区发生幕式挤压变形与地壳增厚事件。古太平洋板块向西俯冲开始时间可能在180～170 Ma左右[87]，造成华北克拉通东侧地壳持续增厚。晚侏罗世(～160 Ma)俯冲加厚造山带岩石圈在不同层位发生了部分熔融，生成地壳原地重熔型S型花岗质岩浆[11，88]，沿断裂上升，底侵侵位，形成玲珑期花岗岩岩体，局部岩浆活动形成垛崮山岩体、文登岩体。大约至140 Ma，扬子板块与华北板块完全拼合，东部地壳本期增厚事件也达到了顶峰，此期可能相当于张旗等认为的中国东部高原的形成期[9]。

早白垩世早期，中国东部岩石圈开始大规模拆沉，可能因岩石圈拆沉减少了下插板块的阻力，伊泽奈奇(古太平洋)板块俯冲加速(300 mm/a)[87]，同时也由于前者的阻挡和下插洋壳的重力下沉作用，俯冲角度变陡，并导致了郯庐断裂带发生大规模左旋平移。由于冷洋壳快速俯冲，其周围形成了明显的反向地热梯度，导致了地幔物质的对流，形成了上升幔流柱，引起岩石圈的拆沉、垮塌，软流圈上涌，130 Ma左右下地壳与地幔混熔岩浆底侵，陆续发育了一套中-中酸性侵入岩类-郭家岭期花岗岩。郭家岭期花岗岩是太平洋板块向欧亚板块持续俯冲的岩浆产物。受太平洋板块初期形成运动的影响，岩石圈开始减薄，地幔岩浆上涌，形成壳幔混合岩浆上侵而形成的，与大陆边缘岛弧岩浆或减薄岩石圈相似。

早白垩世晚期大规模岩浆活动集中在110～123 Ma，峰值为120 Ma，代表了华北地区中生代岩石圈减薄的峰值事件[89-90]，与胶东金矿床主成矿阶段形成时代(120±5)Ma一致[91-94]。由于伊泽奈奇(古太平洋)板块运动方向发生转变，向NWW 向欧亚大陆俯冲，在上升的幔流柱的影响下，岩石圈加剧拆沉，壳幔强烈作用[95-96]，壳幔重熔岩浆与幔源物质大规模迅速上升，形成了壳幔混合成因的伟德山期花岗岩，具有“弧”花岗岩特征。在幔隆区(盆地区)，下部熔浆沿断裂上升形成侵入体(崂山期花岗岩)、喷出地表形成了双峰式青山群火山岩。崂山期花岗岩是转换的结束期产物，太平洋板块运动尾期，太平洋板块基本定型，形成于大陆裂谷环境，地壳深部岩浆沿北东向断裂上侵就位，是典型的裂解型花岗岩-A型花岗岩。

5 结论

胶东地区是山东省中生代花岗岩最发育、最典型的地区，且与金矿关系密切。我们首次按“时代+岩浆事件+岩性”的划分方法对中生代花岗岩进行了详细划分。将区域性广泛分布、具有成因联系、岩性相同、时代相同的花岗岩划分为同一期岩浆事件的产物，共划分为四个“期”：分别为晚侏罗世玲珑期(146～166 Ma)、早白垩世早期郭家岭期(123～135 Ma)、早白垩世晚期伟德山期(110～123 Ma)和崂山期(108～118 Ma)。对于局限分布、特殊岩性的花岗岩称之为独立岩体，按“时代+岩性”的方法进行划分，划分为4个独立岩体：分别为晚三叠世宁津所岩体、晚三叠世槎山岩体、晚侏罗世垛崮山岩体、晚侏罗世文登岩体。岩浆型岩浆活动从开始到结束持续时间一般在10 Myr左右，而重熔型岩浆作用从开始到结束持续时间一般在20 Myr左右。局部分布的岩体或独立侵入岩体从开始到结束时间较短，一般为3～4 Myr。

胶东地区中生代构造岩浆演化反映了中国东部中生代构造体制转换过程，既由扬子板块和华北板块SN向挤压EW向伸展，到太平洋板块和欧亚板块NW挤压NE方向伸展的转换过程：早期挤压阶段形成了玲珑期的地壳重熔型花岗岩，转换初期形成了郭家岭期壳幔混合型花岗岩，峰期为伟德山期“弧”花岗岩，末期在构造带发育崂山期A型花岗岩。