于曉衛(wèi)，王來明，劉漢棟，任天龍，張文，郭瑞朋，侯建華，陶有兵

(山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

膠東地區(qū)廣泛出露中生代花崗巖，覆蓋了2/3以上的基巖出露區(qū)。中生代花崗巖與金礦床在時間和空間上有著極為密切的關(guān)系，95%以上的金礦床賦存于晚侏羅世玲瓏期和早白堊世郭家?guī)X期花崗巖中[1-4]。前人從構(gòu)造背景、形成時代、巖漿演化、成礦作用等方面對中生代花崗巖做了大量科學(xué)研究[5-10]。早白堊世郭家?guī)X期花崗巖指形成時代為早白堊世，形成年齡為(130±3)～(125±2)Ma[11-17]的一期巖漿活動事件的產(chǎn)物，廣泛分布于萊州、招遠(yuǎn)、棲霞和蓬萊地區(qū)，由7個較大巖體組成，以郭家?guī)X巖體最具代表性，前人比較熟悉并習(xí)慣使用，故命名為郭家?guī)X期。深入研究郭家?guī)X期花崗巖，對理解華北克拉通在早白堊世所經(jīng)歷的巖石圈活化、伸展與減薄以及膠東大規(guī)模的金礦成礦作用等地質(zhì)事件具有重要的指示意義。

1 基本特征

郭家?guī)X期花崗巖位于玲瓏巖基北側(cè)，呈近EW向分布。從西到東由萊州三山島、招遠(yuǎn)上莊、招遠(yuǎn)北截、招遠(yuǎn)叢家、龍口七甲、棲霞郭家?guī)X及蓬萊范家店7個巖體組成[18](圖1)。該期花崗巖以含角閃石和鉀長石巨斑晶為特征。

1—第四系；2—白堊系；3—震旦系；4—新元古界；5—古元古界；6—新太古界；7—早白堊世嶗山期花崗巖；8—早白堊世偉德山期花崗巖；9—早白堊世郭家?guī)X期花崗巖；10—晚侏羅世玲瓏期花崗巖；11—地質(zhì)界線；12—斷層圖1 郭家?guī)X期花崗巖巖體分布圖

萊州三山島巖體：是郭家?guī)X期最西部的巖體，呈巖株狀產(chǎn)出，分布在三山島-倉上斷裂帶下盤，呈NE向展布，主要出露在三山島村北山包，倉上村附近零星出露，出露總面積2km2。巖性為斑狀中粒二長花崗巖。

招遠(yuǎn)上莊巖體：位于招遠(yuǎn)市上莊村南北兩側(cè)，在萊州市新城村附近也有零星出露，呈小巖株狀產(chǎn)出，NE向延伸。侵入玲瓏期花崗巖，北、東、南三面與玲瓏期花崗巖呈侵入接觸，西部與玲瓏期花崗巖呈斷層接觸。侵入體內(nèi)閃長質(zhì)包體較多，且見有閃長玢巖、煌斑巖脈穿插。巖體呈橢圓形，面積約10.8km2。巖體巖性單一，為巨斑狀中?；◢忛W長巖。

招遠(yuǎn)北截巖體：位于招遠(yuǎn)市張星鎮(zhèn)北截村附近，總體呈EW向展布，東西長6.6km，南北寬4.3km，面積約28km2，呈巖株狀侵入玲瓏期中粒二長花崗巖中，與叢家?guī)r體最近處相距1.5km，推測深部應(yīng)是連成一體的一個大巖基。巖體中見有大小不一的閃長質(zhì)包體，巖體巖性單一，主要為斑狀粗中?；◢忛W長巖。

招遠(yuǎn)叢家?guī)r體：位于招遠(yuǎn)市叢家村一帶，呈巖株狀侵入玲瓏期花崗巖中，總體呈EW向展布，面積約80km2，巖體內(nèi)常見膠東巖群斜長角閃巖殘留體、玲瓏期花崗巖捕擄體和閃長質(zhì)暗色包體。多處見叢家?guī)r體和玲瓏期花崗巖的侵入界線。從邊部到中心巖性依次為斑狀中粒角閃石英二長閃長巖—斑狀中粒角閃石英二長巖—斑狀粗中粒花崗閃長巖—斑狀中粒二長花崗巖，主體巖性斑狀粗中粒花崗閃長巖，約占巖體2/3的面積。叢家?guī)r體結(jié)晶侵位后，受后期構(gòu)造影響相對較小，巖石較為完整，裂隙不發(fā)育，且郭家?guī)X期花崗巖本身礦物結(jié)構(gòu)特點，是良好的石材原料，巖體內(nèi)采石場隨處可見。

龍口七甲(曲家)巖體：位于龍口市七甲鎮(zhèn)以北石良鎮(zhèn)以南，破頭青斷裂北東端發(fā)育在該巖體中。呈巖株狀侵入玲瓏期花崗巖和前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系，東側(cè)被艾山巖體侵入。總體呈EW向展布，面積約100km2。巖體主要由含斑中粒石英二長閃長巖、斑狀中粒角閃石英二長巖、斑狀中粒含黑云角閃花崗閃長巖、斑狀中粒二長花崗巖組成。

棲霞郭家?guī)X巖體：位于棲霞市村里集—蓬萊市郭家?guī)X—大柳行一帶，是郭家?guī)X期花崗巖體中規(guī)模最大的巖基?？傮wNEE向展布，出露面積約253.2km2。侵入玲瓏期二長花崗巖、古元古代二長花崗巖以及新太古代TTG中，與七甲巖體應(yīng)為同一巖基，后被艾山巖體侵入分割。巖性主要為斑狀中細(xì)粒含黑云二長花崗巖，在巖體東部邊緣及南部邊緣出露少量斑狀中?；◢忛W長巖和斑狀中細(xì)粒角閃石英二長巖。

蓬萊范家店巖體：位于蓬萊市南5km處，平山吳家以北，姜家溝以南，大丁家以西，下朱潘以東，面積約40km2。北側(cè)與古元古代荊山群呈斷層接觸，南側(cè)、西側(cè)侵入到新太古代TTG中，東側(cè)被晚期的艾山巖體侵入，在艾山巖體東側(cè)有部分郭家?guī)X期中粒二長花崗巖出露。巖性主要為斑狀中細(xì)粒二長花崗巖、斑狀中細(xì)?；◢忛W長巖，少量細(xì)粒角閃石英二長閃長巖。

該期巖體自西向東巖體規(guī)模越來越大，向東巖體逐漸變?yōu)閹r基。巖體圍巖主要為前寒武紀(jì)變質(zhì)巖和玲瓏期花崗巖，具呈明顯的侵入接觸關(guān)系。東部郭家?guī)X期巖體又被晚期的偉德山期艾山巖體侵入，被分割為郭家?guī)X巖體和七甲巖體。叢家、北截、上莊和三山島巖體侵入到玲瓏期花崗巖中。在巖體的邊部常見有以斜長角閃巖、英云閃長質(zhì)片麻巖為主的捕虜體，以及深源閃長質(zhì)暗色包體。在叢家?guī)r體中局部可見幾乎全部由鉀長石巨晶組成的偉晶巖聚集體和黑云母相對富集形成的析離體(圖2a、圖2b)。郭家?guī)X期花崗巖巖體、巖性劃分見表1。

表1 膠東郭家?guī)X期花崗巖巖體、巖性劃分表

2 巖石學(xué)特征

分別從郭家?guī)X期花崗巖不同巖體、不同巖性采集樣品，進(jìn)行手標(biāo)本和鏡下觀察，各巖體巖石學(xué)特征見表2。

表2 膠東郭家?guī)X期花崗巖各巖體巖石學(xué)特征

續(xù)表2

從郭家?guī)X期花崗巖巖石學(xué)特征來看，巖體自西向東鉀長石斑晶個體越來越??；角閃石的含量越來越高；西部的三山島、上莊、北截巖體巖性較為單一，東部的叢家、七甲及郭家?guī)X巖體巖性具從邊緣向中心演化的結(jié)構(gòu)特征，二長閃長巖—角閃石英二長巖—角閃花崗閃長巖—黑云母二長花崗巖；而深源閃長質(zhì)包體自西向東越來越少。

郭家?guī)X期花崗巖中包體按成因可分為2種類型：捕虜體及深源包體。捕虜體主要分布于巖體邊部，像英云閃長質(zhì)片麻巖、變輝長巖等(圖2c、圖2d)，原巖組構(gòu)保留明顯，礦物成分與圍巖一致，系巖漿上升過程中捕獲圍巖而形成的淺源捕虜體。深源包體在各單元及巖體不同部位均有分布，主要為微粒閃長質(zhì)包體(圖2e)，系殼源酸性巖漿與幔源基性巖漿不完全混合而形成的基性巖漿殘留體[11]。此外在叢家?guī)r體與玲瓏巖體的接觸部位見到基性變質(zhì)巖包體(圖2f)。

a—鉀長石斑晶集合體；b—黑云母富集的析離體；c—英云閃長質(zhì)片麻巖包體；d—變輝長巖包體；e—閃長質(zhì)包體；f—基性變質(zhì)巖包體圖2 郭家?guī)X期花崗巖中的暗色包體

深源包體分布于郭家?guī)X期花崗巖不同巖性中，一般早期包體多，晚期包體少，包體大小不一，大者長徑達(dá)2.2m，小者為僅在鏡下可見的直徑1mm左右的基性礦物團(tuán)，包體面積多10cm×4cm左右。包體形態(tài)多樣，以透鏡狀為主，長寬比2∶1～3∶1，長軸定向排列，排列方向平行于寄主巖石片麻理，包體邊界多模糊不清，與寄主巖呈過渡關(guān)系，部分包體具淬冷邊，有的包體為雙包體，包體色率均較寄主巖高，在露頭尺度上可觀察到包體分解過程：即包體由大到小，色率由高到低，邊界由截然到模糊，直至呈陰影狀、彌散狀消失。巖石類型包括斑狀細(xì)粒角閃閃長巖、斑狀細(xì)粒黑云閃長巖、斑狀細(xì)粒黑云角閃石英二長巖、微細(xì)粒角閃閃長巖、細(xì)粒黑云閃長巖、斑狀細(xì)粒角閃二長閃長巖等。巖石呈微細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，似斑狀構(gòu)造，塊狀構(gòu)造，主要礦物粒徑0.05～0.5mm。主要礦物為鉀長石、斜長石、角閃石、黑云母、石英，含較多石榴石、磁鐵礦、磷灰石、榍石等副礦物。

3 巖石主量和微量元素特征

根據(jù)65件樣品(各巖體均采集了樣品，包括9件暗色包體)主量元素測試結(jié)果，SiO2含量51.58%～76.36%，TiO2含量0.068%～0.9653%，TFe2O3含量0.72%～11.31%，Al2O3含量12.24%～19.03%，MgO含量0.098%～10.34%，CaO含量0.89%～8.03%，P2O5含量0.029%～0.43%。巖石全堿(Na2O+K2O)含量介于6.31%～9.50%，平均為8.045%；Na2O/K2O比值為0.782～3.367，平均值為1.375。在TAS圖解上落點基本落于花崗巖、花崗閃長巖和石英二長巖，暗色包體落于二長巖、二長閃長巖(圖3)。在SiO2-K2O圖解(圖4a)中，主要屬于高鉀鈣堿性—鈣堿性系列；鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為0.87～1.16，均值為0.98，在A/CNK-A/NK圖解(圖4b)中落入準(zhǔn)鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)區(qū)域。

圖3 郭家?guī)X期花崗巖各巖體TAS圖解(據(jù)王來明等膠東地區(qū)中生代花崗巖調(diào)查及與金礦關(guān)系研究,2020)

圖4 郭家?guī)X期巖體SiO2-K2O相關(guān)圖(a)A/CNK-A/NK圖解(b)(據(jù)王來明等膠東地區(qū)中生代花崗巖調(diào)查及與金礦關(guān)系研究，2020)

在稀土配分曲線上，郭家?guī)X期花崗巖表現(xiàn)為右傾曲線，輕重稀土分異，輕稀土富集，具有正Eu異常(圖5a)。在微量元素蛛網(wǎng)圖上，總體表現(xiàn)為Rb、K、Ba、Zr的富集，虧損Nb、P、Ti等元素，Sr元素?zé)o異?；蛉踟?fù)異常，指示巖漿分異并不明顯，與大陸弧花崗巖相似，表現(xiàn)出明顯的弧型地殼特征[18-20]。另外，該期花崗巖具有高Ba、Sr、Sr/Y、La/Yb和低Rb、Y、Yb含量的特征，屬于Adakite質(zhì)巖石(圖5b)[21-23]。包體的Cr、Ni、Pb、Cu等微量元素含量偏高，Rb、Ba、Sr則偏低，表明包體具有幔源巖漿的特點。稀土元素型式為輕稀土富集型，銪異常不明顯，稀土元素總量較高。

圖5 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(a)微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(據(jù)王來明等膠東地區(qū)中生代花崗巖調(diào)查及與金礦關(guān)系研究，2020)

4 暗色礦物特征

4.1 黑云母

該期不同巖體中黑云母的電子探針分析結(jié)果表明，郭家?guī)X期花崗巖不同巖體的黑云母成分類似，自西向東具有一定的變化規(guī)律。

(1)郭家?guī)X期花崗巖不同巖體中黑云母的SiO2含量總體上介于38.36%～41.46%之間；Al2O3、TFeO和MgO含量較高，分別介于13.45%～17.94%，15.26%～22.55%和7.62%～14.65%之間，表明郭家?guī)X期花崗巖中的黑云母具有富Al，富Fe和富Mg的特征。

(2)自三山島巖體向東到七甲巖體，各巖體中似斑狀黑云母二長花崗巖的黑云母的TiO2、Al2O3、FeO、MnO含量具有逐漸降低的趨勢，而MgO的含量具有略微升高的趨勢。

(3)根據(jù)黑云母成分分類圖解(圖6)，三山島巖體似斑狀黑云母二長花崗巖的黑云母以鐵質(zhì)黑云母為主；上莊巖體巨斑狀黑云母二長花崗巖的黑云母投點多落在鎂-鐵質(zhì)黑云母過渡線上，但以鐵質(zhì)黑云母為主；北截巖體似斑狀黑云母二長花崗巖黑云母主要為鎂質(zhì)黑云母；叢家?guī)r體似斑狀黑云母二長花崗巖和中細(xì)粒黑云角閃花崗巖均為鎂質(zhì)黑云母；七甲巖體似斑狀含黑云母二長花崗巖黑云母多落在鎂質(zhì)黑云母的區(qū)域內(nèi)。自西向東黑云母的成分具有由鐵質(zhì)黑云母向鎂質(zhì)黑云母過渡的趨勢。

圖6 郭家?guī)X期巖漿巖黑云母成分分類圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[24])

(4)在黑云母Ti-Mg/(Mg+Fe)值的等溫線圖上(圖7a)，三山島巖體似斑狀黑云母二長花崗巖的黑云母Ti溫度最高，為675～700℃，向東上莊巖體的黑云母結(jié)晶溫度略微降低，為600～675℃，北截巖體的黑云母Ti溫度更低(550～625℃)，叢家?guī)r體和七甲巖體似斑狀黑云母二長花崗巖的黑云母結(jié)晶溫度較北截巖體略微升高，為575～675℃，叢家?guī)r體中細(xì)粒黑云角閃花崗閃長巖的黑云母Ti溫度變化較大(550～700℃)。在黑云母的Fe3+-Fe2+-Mg圖解(圖7b)上，郭家?guī)X期花崗巖的黑云母樣品點均落在Ni-NiO與Fe3O4-Fe2O3兩條緩沖線之間或靠近Fe3O4-Fe2O3線，表明郭家?guī)X期花崗巖的黑云母是在高氧逸度條件下結(jié)晶形成的。

另外，在叢家?guī)r體似斑狀黑云母二長花崗巖中發(fā)育有大量的巖漿暗色包體，其黑云母的成分特征與寄主巖石相近，SiO2含量變化于39.62%～40.99%之間，亦具有富Al、富Fe、富Mg的特征，在黑云母成分分類圖解上(圖6)，所有包體樣品與寄主巖石一致，落在鎂質(zhì)黑云母區(qū)域內(nèi)。在黑云母Ti和Mg/(Mg+Fe)值的等溫線圖和Fe3+-Fe2+-Mg圖解上(圖7b)，包體樣品與寄主巖石也具有一樣的分布趨勢。

圖7 郭家?guī)X期花崗巖黑云母Ti-Mg/(Mg+Fe)(a)和Fe3+-Fe2+-Mg(b)判別圖解

4.2 角閃石

郭家?guī)X期花崗巖角閃石的電子探針分析結(jié)果表明，不同巖體的角閃石具有如下特點:

(1)北截巖體、叢家?guī)r體和七甲巖體中角閃石的B(Ca+Na)變化于1.88～2.00之間，BNa介于0.05～0.24之間，按照IMA-CNMMN角閃石專業(yè)委員會(2001)的分類方案，3個巖體內(nèi)的角閃石均屬于鈣質(zhì)角閃石，在角閃石分類圖中(圖8)，北截巖體中粒黑云母二長花崗巖的角閃石投點落在鐵韭閃石的區(qū)域內(nèi)，叢家?guī)r體中細(xì)粒黑云母花崗巖和似斑狀黑云母二長花崗巖的角閃石為韭閃石，七甲巖體似斑狀含黑云母二長花崗巖的角閃石為鎂角閃石。

圖8 郭家?guī)X期花崗巖角閃石成分分類圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[25])

(2)角閃石中的鎂指數(shù)M[Mg/(Mg+Fe2+)]值是區(qū)分殼型、殼幔型和幔型花崗巖的重要指標(biāo)，北截巖體中粒黑云母二長花崗巖角閃石的M值在0.44～0.47之間，表明其具有殼型花崗巖的成分特點；七甲巖體和叢家?guī)r體中角閃石的M值分別介于0.61～0.76，0.57～0.65之間，表明這2個巖體具有殼幔型花崗巖的成分特點。在角閃石TiO2-Al2O3圖解(圖9)中，郭家?guī)X期巖漿巖角閃石均落在殼?；煸磪^(qū)，表明其具有殼幔型花崗巖的成分特點。

圖9 郭家?guī)X期花崗巖角閃石TiO2-Al2O3判別圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[26])

(3)叢家?guī)r體似斑狀黑云母二長花崗巖中發(fā)育有大量的巖漿成因暗色包體，其角閃石的成分特征與寄主巖石類似，為鈣質(zhì)角閃石，在角閃石分類圖(圖8)中落在韭閃石的區(qū)域內(nèi)；角閃石的M值介于0.57～0.62之間，在TiO2-Al2O3判別圖解(圖9)上投點均位于殼?；煸吹姆秶鷥?nèi)，指示為包體與寄主巖石一致，具有殼幔型花崗巖的成分特點；角閃石壓力計算結(jié)果顯示，暗色包體的巖漿結(jié)晶壓力為2.20～3.07kbar，略高于寄主巖石，對應(yīng)的平均結(jié)晶深度為9.7km。

5 巖漿成因及形成條件

5.1 巖漿成因及演化

上述主量和微量元素測試結(jié)果表明，郭家?guī)X期花崗巖的巖石樣品總體顯示花崗巖地球化學(xué)特征，為高鉀鈣堿性—鈣堿性系列、準(zhǔn)鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)花崗巖。成因類型上為Ⅰ型花崗巖，有的還顯示出Ⅰ型向A型過渡的特征。其A/CNK主要小于1.0，個別樣品可達(dá)1.1，稀土配分模式為富集輕稀土富集，正Eu異常，微量元素Ba、Sr含量高，巖石的地球化學(xué)特征與Adakite質(zhì)巖石相似。

該期花崗巖體中普遍發(fā)育巖漿暗色包體，顯示出巖漿混合的巖相學(xué)特征。包體的巖石化學(xué)成分類型屬中性巖類，與寄主巖的早期成巖化學(xué)成分相似，且與寄主巖的總體化學(xué)成分演化相一致，反映它們經(jīng)歷了一致的熔融和成巖作用，具有明顯的成因聯(lián)系。與寄主巖相比，包體的Cr、Ni、Pb、Cu等微量元素含量偏高，Rb、Ba、Sr則偏低，表明包體具有幔源巖漿的特點。稀土元素型式為輕稀土富集型，銪異常不明顯，稀土元素總量較高。以上特征，說明包體巖漿來源于上地幔，其與寄主巖具有繼承性和演化性關(guān)系[27]。

郭家?guī)X期的成因已有較多研究，多數(shù)學(xué)者根據(jù)其中含有大量暗色微粒包體以及地球化學(xué)特征認(rèn)為其為殼幔源巖漿混合成因，另一些學(xué)者則認(rèn)為是早先基性巖漿底侵作用而形成的鎂鐵質(zhì)下地殼部分熔融的結(jié)果，還有的認(rèn)為是以殼源基底巖石部分熔融為主，加入少量年輕鐵鎂質(zhì)下地殼部分熔融產(chǎn)生的中性巖漿，但都認(rèn)為郭家?guī)X期物質(zhì)來源具有殼?；煸吹奶卣?。

5.2 物質(zhì)來源

該期花崗巖的εNd(t)=-19.27～-11.29，TDM為1.34～1.95Ga。高于殼源的玲瓏型花崗巖(-21.6～-19.4)[28]，與膠東地區(qū)的基性脈巖接近(-16.87～-12.48)[29];巖石ISr值為0.7061-0.71194，位于華北下地殼范圍內(nèi)。在ISr-εNd(t)相關(guān)圖中(圖10)，郭家?guī)X期花崗巖落點范圍與中基性脈巖、偉德山期花崗巖落點范圍高度重疊，而與玲瓏期花崗巖落點范圍部分重疊。郭家?guī)X期花崗巖明顯呈現(xiàn)二端元混和趨勢,表明成巖物質(zhì)既有以基性脈巖為特征的地幔物質(zhì)的信息，又有地殼物質(zhì)的特征。是下地殼酸性巖漿與幔源基性巖漿混合作用的結(jié)果[3]。

圖10 研究區(qū)晚中生代花崗巖εNd(t)-t同位素圖解(底圖及數(shù)據(jù)來源據(jù)參考文獻(xiàn)[3,19,28,33-43])

花崗巖的鋯石εHf(t)值變化范圍較大，為-39.9～1.1，變化范圍大，主要變化范圍是-24.3～-10。在εHf(t)-t圖解上(圖11)，大多數(shù)樣品分布于球粒隕石演化線之下，部分樣品位于球粒隕石演化線之附近，顯示了源區(qū)主要為殼源物質(zhì)，也有虧損幔源或年輕殼源組分加入。該階段花崗巖Hf同位素二階段模式年齡TDMc主要集中在3.70～1.11Ga，變化較大，集中在2.73～1.81Ga之間。叢家寄主花崗巖的εHf(t)值為-16.5～-13.3，巖漿暗色包體的εHf(t)值為-15.5～-0.8，明顯比寄主花崗巖的變化范圍大，平均值比寄主巖石的高。

圖11 郭家?guī)X期花崗巖εHf(t)-t圖解(據(jù)王來明等膠東地區(qū)中生代花崗巖調(diào)查及與金礦關(guān)系研究，2020)

總之，該期花崗巖Nd同位素和Hf同位素組成示蹤顯示，除了有古老的地殼物質(zhì)外，還有年輕幔源組分加入，從西向東，幔源組分有增多的趨勢。幔源組分的增多一方面可能反應(yīng)了深部物質(zhì)組成中幔源組分增多，另一方面，也可能是從西向東巖漿混合作用在增強。因此，該期花崗巖的物源既有殼源物質(zhì)的特征，又有幔源組分的加入[30-32]。

5.3 巖漿侵位深度

利用角閃石的化學(xué)組成可以估算巖漿結(jié)晶的壓力條件[44]。Hammastron等[45]最先提出了角閃石全鋁(AlT)含量和角閃石壓力(P)之間的關(guān)系，后經(jīng)過大量學(xué)者的實驗研究[44,46-47]，證實了角閃石中全鋁(AlT)和壓力(P)相關(guān)，并提出稍加修正的經(jīng)驗公式：P(kbar)=(-4.76+5.64AlT)，P(kbar)=(-3.01+4.76AlT)

根據(jù)計算結(jié)果，北截巖體中粒黑云母二長花崗巖的巖漿結(jié)晶壓力為3.37～3.60kbar；叢家?guī)r體中細(xì)粒黑云母花崗巖的巖漿結(jié)晶壓力為1.86～2.90kbar，似斑狀黑云母二長花崗巖的巖漿結(jié)晶壓力為1.94～2.94kbar；七甲巖體似斑狀含黑云母二長花崗巖的巖漿結(jié)晶壓力為1.05～2.26kbar。自西向東，郭家?guī)X期巖漿巖的巖漿結(jié)晶壓力具有逐漸降低的變化趨勢。在角閃石結(jié)晶時，花崗質(zhì)巖漿仍以熔融狀態(tài)為主，這時的結(jié)晶壓力可取上覆靜巖壓力，若取上地殼平均密度ρ=2700kg/m3，根據(jù)p=ρgD可以求出巖體結(jié)晶的深度D，結(jié)合前面計算的角閃石壓力計得出，北截巖體中粒黑云母二長花崗巖的平均結(jié)晶深度約為13km；叢家?guī)r體中細(xì)粒黑云母花崗巖的平均結(jié)晶深度約為9.0km，似斑狀黑云母二長花崗巖的平均結(jié)晶深度約為8.6km；七甲巖體似斑狀含黑云母二長花崗巖的平均結(jié)晶深度約為6.2km。陸麗娜等[48]認(rèn)為郭家?guī)X花崗閃長巖中郭家?guī)X巖體侵位深度為5～8km，平均6km，叢家?guī)r體為8～13km，平均10km，北截巖體為13～14km，平均13km。侵位深度的研究結(jié)果顯示巖體從西部到東部結(jié)晶深部是逐漸變淺的。由此推斷西部巖體剝蝕程度較淺，東部巖體剝蝕程度較深。

6 構(gòu)造背景與侵位機(jī)制

～137Ma揚子板塊與華北板塊完全拼合[49]，中國東部構(gòu)造體制開始轉(zhuǎn)換為伊澤奈奇(古太平洋)板塊向華北板塊俯沖。巖石圈開始大規(guī)模拆沉，可能因巖石圈拆沉減少了下插板塊的阻力，伊澤奈奇(古太平洋)板塊俯沖加速(300mm/a)[50]，華北克拉通東緣經(jīng)歷了克拉通破壞、巖石圈減薄及其伴生的軟流圈物質(zhì)上涌，沿郯廬斷裂帶及其兩側(cè)形成NNE向展布的巨型陸內(nèi)裂谷帶[51]。郯廬斷裂帶具有克拉通最薄的巖石圈(～60km)和明顯減薄的地殼(<35km)，是克拉通東部巖石圈整體性減薄和破壞性最強烈的區(qū)域[52]。因此認(rèn)為，郭家?guī)X期花崗巖是構(gòu)造轉(zhuǎn)換初期巖漿活動的產(chǎn)物。

軟流圈物質(zhì)上涌導(dǎo)致了富集巖石圈地幔發(fā)生部分熔融形成基性巖漿，這些基性巖漿在Moho面富集聚集，并發(fā)生持續(xù)底侵，年輕的鎂鐵質(zhì)地殼的部分熔融[3]，形成了富集LREE和LILE的酸性巖漿。深部基性巖漿向溫度較低的酸性巖漿的注入形成發(fā)育鉀長石巨晶的中粗粒似斑狀二長花崗巖——郭家?guī)X期花崗巖，是膠西北地區(qū)具有典型性和代表性的殼幔混合型花崗巖。侵入巖的形成受地質(zhì)時代、構(gòu)造環(huán)境、地殼厚度、物理化學(xué)條件的制約。侵入巖的構(gòu)造環(huán)境又可以通過侵入巖巖石構(gòu)造組合來表述和識別。郭家?guī)X巖體呈NEE向串珠狀分布，地球物理和鉆孔資料證實其深部連為一體，說明其侵位受控于先存的NEE向基底構(gòu)造。巖體多呈橢圓狀，與圍巖有規(guī)則而清楚的接觸界線，與圍巖界線平直圓滑，巖體內(nèi)不同巖性多呈同心環(huán)帶分布。巖體邊部具強烈變形組構(gòu)，自邊部至中心變形漸減弱，變形組構(gòu)平行于巖體邊界，由礦物和暗色包體定向排列顯示同心環(huán)狀構(gòu)造。圍巖構(gòu)造被調(diào)整到同巖體構(gòu)造一致，構(gòu)造線大致環(huán)繞巖體接觸帶，并平行巖體主軸，局部與巖體小角度交切，郭家?guī)X巖體東北邊緣圍巖中出現(xiàn)環(huán)狀向形。

太平洋板塊向歐亞板塊俯沖，俯沖板塊的脫水和上覆地幔的不穩(wěn)定流動進(jìn)一步造成巖石圈地幔中熔流體含量急劇增加，并使其逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閺娏医淮患哪贻p地幔，幔源巖漿底侵下地殼引發(fā)大范圍下地殼的部分熔融，產(chǎn)生的鎂鐵質(zhì)和長英質(zhì)巖漿在中—下地殼發(fā)生強烈混合，在區(qū)域地殼收縮體制形成幔殼混熔成因的郭家?guī)X期初始巖漿于下地殼中；區(qū)域地殼收縮體制進(jìn)一步發(fā)展，幔殼混熔型巖漿底劈式上侵至地殼淺部；巖體沿NEE向剪切作用所形成的剪切空間，從小面積到大面積多次脈動氣球膨脹式侵位[53]。因此認(rèn)為，郭家?guī)X期花崗巖受構(gòu)造控制的強力定位機(jī)制，巖體沿NEE向剪切作用所形成的剪切空間，在底劈和氣球膨脹式侵位機(jī)制共同影響下，從小面積到大面積多次脈動侵位。

7 形成時代

通過本次測試和收集的郭家?guī)X期花崗巖22件測年樣品，測年結(jié)果見表3。通過SHRIMP，LA-ICP-MS鋯石U-Pb法，測得年齡范圍(123±1)～(135±3)Ma，最大年齡值巖性為二長閃長巖，最小年齡值巖性為中粒二長花崗巖，這與巖漿的演化特征相吻合，巖體中心部位年齡偏小，巖體邊部年齡偏大。

關(guān)康等[11]SHRIMP鋯石U-Pb法測得三山島巖體形成年齡(128±2)Ma；上莊巖體形成年齡(126±2)Ma；叢家?guī)r體形成年齡(128±6)Ma；七甲巖體形成年齡(130±3)Ma；陳廣俊等[12]LA-ICP-MS鋯石U-Pb法測得郭家?guī)X巖體成巖年齡(128±1)Ma；耿科等[13]通過SHRIMP鋯石U-Pb法測得叢家?guī)r體年齡為(127±1)Ma；王立功等[16]通過LA-ICP-MS鋯石U-Pb法測得三山島巖體形成年齡為(127±2)Ma；宋英昕等[17]通過LA-ICP-MS鋯石U-Pb法測得叢家?guī)r體年齡為(132±1)Ma；由此可知，郭家?guī)X期各個巖體所測得的年齡值相差不大。該期花崗巖形成年代為123～135Ma，該期巖漿活動持續(xù)時間在12Myr左右，由邊部到中心年齡變新，峰值為128～131Ma，并趨于正態(tài)分布。

8 結(jié)論

(1)郭家?guī)X期花崗巖從西到東由萊州三山島、招遠(yuǎn)上莊、招遠(yuǎn)北截、招遠(yuǎn)叢家、龍口七甲、棲霞郭家?guī)X及蓬萊范家店7個巖體組成。主要巖性為二長花崗巖和花崗閃長巖，少量的石英二長巖和二長閃長巖，多數(shù)具有鉀長石斑晶和暗色包體。主要屬于高鉀鈣堿性系列，部分為鈣堿性系列；鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為0.87～1.16，均值為0.98，為準(zhǔn)鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)系列。

(2)黑云母電子探針分析，表明郭家?guī)X期花崗巖的黑云母是在高氧逸度條件下結(jié)晶形成的，角閃石在TiO2-Al2O3圖解落在殼?；煸磪^(qū)，表明其具有殼幔型花崗巖特點。

(3)同位素示蹤表明成巖物質(zhì)既有以基性脈巖為特征的地幔物質(zhì)的信息，又有上地殼物質(zhì)的特征。是下地殼酸性巖漿與幔源基性巖漿混合作用的結(jié)果。利用角閃石的化學(xué)組成可以估算巖漿結(jié)晶深度在6～13km，該期花崗巖是構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換初期的產(chǎn)物。該期花崗巖受構(gòu)造控制的強力定位機(jī)制，巖體沿NEE向剪切作用所形成的剪切空間，在底劈和氣球膨脹式侵位機(jī)制共同影響下，從小面積到大面積多次脈動侵位。

(4)通過SHRIMP，LA-ICP-MS鋯石U-Pb法，測得年齡范圍(123±1)～(135±3)Ma，該期巖漿活動持續(xù)時間在12Myr左右，由邊部到中心年齡值變小。

致謝：感謝山東科技大學(xué)學(xué)生何鐵良、宋立國在樣品采集中的幫助，感謝山東省地質(zhì)科學(xué)研究院在巖礦鑒定和主微量元素分析測試提供的幫助；感謝國家科技基礎(chǔ)條件平臺北京離子探針中心的頡杭強和謝士穩(wěn)在裝載樣品、儀器調(diào)試、儀器監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理方面所提供的幫助；感謝武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司有關(guān)工作人員在原位微區(qū)鋯石Hf同位素測試方面提供的幫助；感謝審稿專家和編輯部成員提出了寶貴的意見、建議。