青岛胶南隆起带小珠山早白垩世花岗岩锆石U-Pb年代学及胶东半岛中生代花岗岩成因初探

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(1.山东科技大学 地球科学与工程学院，山东 青岛 266590； 2. 中国石油天然气股份有限公司 青海油田公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202)

近年诸多研究成果表明华北克拉通东部在显生宙晚三叠世至白垩纪重新开始活动，胶东半岛发育大规模的中生代岩体[1]。这些岩体以硅含量较高的酸性岩为主，伴生少量基性侵入岩。以往对华北东部中生代岩石圈地球化学及年代学研究大多集中于胶北隆起和威海-乳山-荣成地区的超高压地体，如玲珑花岗岩体(153～160 Ma)、郭家岭花岗岩体(130±3 Ma)、伟德山岩体(108±2 Ma)[2]、三佛山花岗岩体(112±2 Ma)等以及苏鲁造山带与秦岭大别造山带相交地带，如大店岩体(123 Ma)、五莲山岩体(116 Ma)[3]。对苏鲁造山带中南部胶南隆起区花岗岩岩体的研究较少。本文通过对小珠山花岗岩体的地球化学和锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究，确定其岩体类型、岩浆侵入时代，并结合前人早白垩世侵位岩体的研究成果，分析早白垩世花岗岩体形成的物质来源、源岩环境和地球动力学背景，为研究苏鲁超高压变质带中生代岩石圈演化和板块运动提供更多基础资料。

1 区域地质背景

小珠山花岗岩位于中国东部苏鲁造山带-大别缝合带东延部分的胶南隆起北部，与五莲-青岛断裂和胶莱盆地相邻，其地理位置位于青岛市胶州湾南西，为中生代燕山晚期酸性侵入花岗岩体(图1)。研究区酸性花岗岩体主要由中细粒二长花岗岩和石英二长岩组成，呈岩基状产出。受区域NEE和NE断裂构造控制，呈NE向展布。花岗岩体的围岩为晋宁期新元古代片麻状二长花岗岩，呈岩基与岩株状产出，受韧性剪切带改造，表现出不同程度的糜棱岩化，主要由同位素年龄881 Ma的塔山超单元和同位素年龄804 Ma的大顶子超单元组成。

2 岩相学特征及样品描述

研究区小珠山花岗岩岩体出露面积约100 km2，用于测年及主量、微量元素研究的花岗岩样品采自东洞门村地表出露的小珠山花岗岩。岩体为中细粒黑云母石英二长花岗岩，呈岩基状产出，浅肉红色。显微镜下观察具中细粒花岗结构，长石发育条纹结构，块状构造。主要矿物包括碱性长石(35%～40%)，分为条纹长石和微斜长石；斜长石(10%～15%)，半自形-自形板状(1.5～3 mm)，发育聚片双晶；石英(30%)，它形粒状，分布于长石粒间，粒度0.7～2 mm以及少量黑云母(3%～5%)(图2)。

3 测试方法

小珠山花岗岩用于全岩主量元素、微量元素及稀土元素测定的5个岩石样品，成分较均一，主量、微量元素委托河北省廊坊市中铁物探勘察有限公司测试。主量元素运用容量法，由波长色散X荧光光谱仪测定，型号ARL AdvantXP+，检测依据为GB/T 14506.28—2010硅酸盐岩石化学分析方法，分别测定主次成分量和氧化亚铁量。微量元素运用等离子体质谱仪，分析精度≤1%，结果见表1。单颗粒锆石U-Pb定年在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成，锆石分选采用淘洗、磁选和重液法，阴极发光图像用于研究锆石内部结构，在激光等离子体质谱(LA-ICP-MS)仪上分析U-Pb同位素。激光剥蚀系统为德国公司生产的Geo Las200M，激光器由德国 Lambda Physik公司生产(波长193 nm工作物质Ar F-excimer)。激光剥蚀利用氦气为载气，斑束孔径20 μm，剥蚀深度20～40 μm，激光频率为10 Hz，能量为0.032～0.036 J，利用标样91500对同位素组成进行外标校正，LA-ICP-MS具体分析方法参见文献[4]。

图1 小珠山花岗岩地质简图

(a)小珠山花岗岩的条纹结构(正交偏光) (b)小珠山花岗岩镜下照片(正交偏光)

Pe—条纹长石； Q—石英；Pl—斜长石；Bi—黑云母

图2小珠山花岗岩显微照片

Fig.2 Microphoto graphs of Xiaozhushan granite

4 测试结果

4.1 主量元素、微量元素特征

4.1.1 主量元素

小珠山花岗岩SiO2质量含量为69.26%～70.62%(表1)，平均70.21%；K2O+Na2O含量9.68%～10.93%，平均10.50%；K2O/Na2O=1.18～1.02，平均1.10。K2O含量5.00%～5.79%，平均5.52%，K2O含量较高；Al2O3含量17.39%～16.05%；ACNK为1.09～1.15，平均1.13，为过铝质；MgO含量0.26%～0.48%，平均0.37%；CaO含量0.22%～0.44%，平均0.31%；TiO2含量0.16%～0.27%，平均0.20%，MgO、CaO、TiO2含量较低。在各类组合参数图解中(图3)，小珠山花岗岩属于过铝质钙碱性系列，位于钾玄岩与高钾系列、碱性与亚碱性的过渡区域。

表1 小珠山岩体花岗岩主量元素含量

图3 小珠山花岗岩岩石类型组合图

4.1.2 微量元素

小珠山花岗岩所有样品具有相似的稀土配分模式(图4)，稀土总量79.8×10-6～174.9×10-6μg/g，平均111×10-6μg/g(表2)。LREE/HREE为11.01～17.77，Yb含量为0.86×10-6～2.16×10-6μg/g，(La/Yb)N为9.47～18.27 μg/g，属于相对平缓的REE配分模式，轻稀土富集重稀土亏损。δEu为0.44～0.61，平均为0.49，具有明显的中等负Eu异常。微量元素配分模式图(球粒陨石标准化数据引自文献[5])与原始地幔标准化元素蛛网图(原始地幔标准化数据引自文献[6])具有一致性(图4、5)，显示Ba、Sr、P、Eu、Ti和Y为负异常，Pb为正异常。其中，Sr为11.13×10-6～46.65×10-6μg/g，平均21.93×10-6μg/g；Y为0.12×10-6～0.32×10-6μg/g，平均0.18×10-6μg/g；Yb为0.86×10-6～2.16×10-6μg/g，平均1.23×10-6μg/g。

小珠山岩体La/Nb的质量分数比值为1.41～3.09，平均为2.51；Th/Nb质量分数比值为0.40～0.73，平均0.54；Th/La质量分数比值为0.16～0.28，平均0.22。以上三比值略高于或等于大陆地壳平均值(La/Nb为2.2；Th/Nb为0.44；Th/La为0.22)，显示小珠山花岗岩具明显的壳源特征[7]。岩体显示中等程度的LREE富集、明显的负Eu异常和较平坦的HREE配分模式。Yb含量大多低于2×10-6μg/g，Sr含量均低于100×10-6μg/g，显示出低Sr低Yb的特点，可能形成于中等成岩压力下。花岗岩贫Yb表明源区有石榴子石残留，贫Sr加之Eu负异常表明源区有斜长石残留，小珠山花岗岩源区残留物组成可能为石榴子石和斜长石，因此小珠山岩体为形成于中等深度的喜马拉雅型花岗岩[8]。但小珠山岩体的加厚地壳与喜马拉雅山脉的地壳厚度与规模存在差别，现代喜马拉雅地壳是由印度板块俯冲于亚洲板块之下的大型陆-陆俯冲形成，厚度与规模可能远大于由扬子板块俯冲于华北板块之下形成的胶南隆起。

图4 小珠山花岗岩的稀土元素配分曲线图

图5 小珠山花岗岩微量元素配分曲线图

4.2 小珠山岩体锆石U-Pb年龄

小珠山岩体样品(DMS06和DMS07)分别选取20和21粒锆石进行LA-ICP-MS法U-Pb定年分析，两样品共获得30个有效数据。样品中锆石主要为短柱状，其余为不规则柱状或粒状，无色透明，自形到半自形状，锆石长径65～120 μm，长宽比为1.5∶1～2∶1。阴极发光图像显示具有岩浆韵律震荡环带(图6)，为岩浆结晶锆石。

样品DMS06中锆石的U、Th含量在162×10-6～2 506×10-6μg/g和496×10-6～6 646×10-6μg/g，Th/U 1.48～2.27。样品DMS07中锆石的U、Th含量162×10-6～2 506×10-6μg/g和496×10-6～6 646×10-6μg/g，Th/U介于1.44～2.44之间(表3)，符合岩浆锆石Th/U比值>0.4的特征。样品DMS06在谐和曲线上14个数据点的加权平均年龄为123 Ma(图7)；样品DMS07谐和曲线上16个数据点的加权平均年龄为122 Ma，表明小珠山花岗岩的侵位年龄为早白垩世晚燕山期(图8)。

图6 小珠山岩体中细粒二长花岗岩代表性锆石阴极发光图像

测点号含量/(×10-6 μg/g)ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ年龄/Ma207Pb/206Pb1σ206Pb/235U1σ206Pb/238U1σDMS06-01620.41403.991.540.050 270.001 580.132 590.003 250.019 160.000 2120871.091262.911221.32DMS06-03723.20425.561.700.050 000.001 650.131 100.003 470.019 050.000 2119574.991253.121221.33DMS06-04481.52326.351.480.052 580.001 790.140 960.003 910.019 480.000 2231175.801343.481241.39DMS06-05496.41343.691.440.049 310.002 150.127 900.004 930.018 850.000 2416399.071224.441201.50DMS06-073 572.181 742.052.050.049 590.001 460.135 100.003 110.019 750.000 2217667.261292.781241.37DMS06-081 868.111 254.161.490.048 400.001 950.128 790.004 560.019 290.000 2411992.211234.101231.52DMS06-091 917.891 202.091.600.054 130.002 600.141 030.006 140.018 890.000 27376103.961345.471211.68DMS06-104 147.491 829.162.270.051 760.001 720.140 450.003 840.019 670.000 2327574.161333.421231.44DMS06-133 007.851 331.392.260.048 160.002 480.125 220.005 920.018 850.000 27107117.491205.341201.69DMS06-141 772.80999.521.770.051 750.002 000.138 610.004 640.019 420.000 2427486.261324.141241.50DMS06-161 628.29851.861.910.050 590.002 340.136 310.005 680.019 540.000 26222103.731305.081251.65DM06-17525.32357.331.470.053 810.002 320.142 100.005 420.019 160.000 2536394.051354.821221.55DMS06-191 016.86816.001.250.051 830.002 250.138 150.005 320.019 340.000 2527896.431314.751241.58DMS06-20495.78397.951.250.053 320.002 010.144 100.004 640.019 610.000 2334283.041374.121231.47DMS06-21593.65370.921.600.053 820.001 990.144 280.004 530.019 450.000 2336381.251374.021241.46DMS06-231 304.86770.741.690.049 590.001 880.129 450.004 200.018 950.000 2217686.271243.771211.42DMS07-01701.40287.932.440.068 550.004 730.178 820.011 930.018 920.000 32885136.5816710.281212.00DMS07-02663.88447.231.480.049 800.003 180.129 210.008 020.018 810.000 25186142.111237.211201.55DMS07-03608.41376.981.610.058 100.003 220.151 790.008 110.018 940.000 245 339117.341447.151211.52DMS07-05361.39162.082.230.052 340.006 660.135 930.017 020.018 830.000 42300266.7413015.221202.64

续表3

测点号含量/(×10-6 μg/g)ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ年龄/Ma207Pb/206Pb1σ206Pb/235U1σ206Pb/238U1σDMS07-061 252.19620.122.020.078 980.003 510.207 600.008 730.019 060.000 231 17285.451927.341221.48DMS07-07936.63531.331.760.074 880.002 310.196 760.005 620.019 050.000 171 06560.901824.771221.06DMS07-081 018.51499.522.040.059 880.002 360.161 060.006 030.019 500.000 1959983.201525.271251.21DMS07-09508.45315.541.610.053 610.003 900.142 770.010 140.019 310.000 29355156.351369.011231.82DMS07-111251.63848.581.470.065 080.005 380.168 670.013 550.018 790.000 36777164.9615811.771202.30DMS07-182 341.611 273.031.840.087 110.001 840.229 030.004 230.019 070.000 131 36340.192093.501220.84DMS07-19864.70598.741.440.068 530.003 070.181 270.007 750.019 190.000 2388590.011696.661231.43DMS07-202 290.041 043.492.190.057 000.002 110.149 730.005 270.019 060.000 1849180.341424.651221.12DMS07-21412.32244.151.690.052 860.003 200.139 850.008 240.019 190.000 24323131.691337.341231.52DMS07-222 016.34921.192.190.058 950.002 170.154 320.005 380.018 990.000 1856578.191464.741211.14

图7 小珠山岩体样品DMS06锆石年龄

图8 小珠山岩体样品DMS07锆石年龄

5 胶东地区花岗质侵入岩年代学探讨

郯庐断裂以东的胶东地区发育大面积的中生代花岗岩。通过对这些岩体的年代学研究成果统计分析，认为胶东地区中生代花岗岩形成于3个时期：①晚三叠世(223～205 Ma)印支期花岗岩、②晚侏罗世—早白垩世(160～135 Ma)早燕山期花岗岩和③早白垩世(130～105 Ma)晚燕山期花岗岩(图9)。3期花岗岩的分布具有明显的区域性：晚三叠世花岗岩集中分布于胶东半岛的东南角，以甲子山岩体、槎山岩体和邢家山岩体为代表；晚侏罗世—早白垩世花岗岩主要分布于东西向延伸的胶北隆起带中，以玲珑、昆嵛山、垛崮山等岩体为代表；早白垩世花岗岩主要分布于胶莱盆地南东的胶南隆起区，以崂山、七宝山、五莲山等岩体为代表，另有少部分夹杂于胶北隆起带(图10)。

图9 胶东半岛中生代侵入岩年龄统计图Fig.9 Plotting of isotope ages of Mesozoic intrusiverocks in the Jiaodong Peninsula

图10 胶东半岛中生代花岗岩体年代分布图

图11 胶东半岛中生代花岗岩SiO2-K2O图解

3期中生代花岗岩在地球化学组成上存在明显差异。K2O-SiO2图显示，晚三叠世印支期花岗岩体多集中于高钾的钾玄岩系列，晚侏罗世—早白垩世早燕山期花岗岩多属钙碱系列，早白垩世晚燕山期花岗岩体主要表现出高钾钙碱性系列的特征，甚至部分样品落入更富钾的钾玄岩系列(图11)。

5.1 印支期晚三叠世岩体

晚三叠世岩体位于胶东半岛东南角(图10)，侵位于苏鲁地块的TTG片麻岩中，北侧是荣成超高压地体。由老至新由邢家山黑云母辉长岩体、甲子山辉石正长岩体及槎山黑云母正长花岗岩体组成，年代学研究显示晚三叠世花岗岩主要形成于223～205 Ma(图9)[9]。

晚三叠世花岗岩在SiO2-K2O图解中均落入高钾橄榄玄粗岩系列，K2O/Na2O为1.12～3.04，属于富钾系列侵入岩。当SiO2含量低于60%时，K2O含量随SiO2含量的增加而增加；SiO2含量高于60%时，K2O含量递减(图11)。总体上看，自邢家山辉长岩、甲子山辉石正长岩到槎山正长花岗岩，随SiO2的增加，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、MnO、Ba、Sr与SiO2成反比，Nb与Rb与SiO2成正比[9]。胶东半岛晚三叠世岩体具有连续的主微量元素协同变化趋势，表明各岩体具有亲缘关系，可能来自相同的富集岩石圈地幔源区。最早熔出的是低SiO2(48%～50%)含量的基性邢家山碱性辉长岩体(225±2 Ma)，推测它们可能是地幔部分熔融的产物[10]。较晚熔出槎山岩体(205±5 Ma)表现出了更高的SiO2含量，且从邢家山黑云母辉长岩到槎山正长花岗岩之间较大的年代差距表明两者可能不是同一岩浆的结晶分异产物。槎山岩体与白垩纪侵入岩体具有相似的地球化学特征，形成于与其他晚三叠世岩体不同的大地构造背景。

晚三叠世是扬子板块和华北板块碰撞最活跃时期，240～220 Ma为秦岭-大别-苏鲁造山带的超高压变质时代，岩浆活动滞后于超高压变质作用约5～25 Ma。因此推测胶东半岛印支期晚三叠世的幔源型花岗岩是在扬子板块向华北地块俯冲碰撞过程中，扬子板块发生了板片断离(break-off)，地幔岩浆沿裂隙上涌，并在不同阶段产生轻度熔融而形成。

5.2 早燕山期晚侏罗世—早白垩世花岗岩

晚侏罗世—早白垩世花岗岩体主要分布于胶莱盆地北部的胶北隆起区域，以玲珑、文登、昆嵛山、垛崮山岩体为主，总体呈EW向展布，侵位于前寒武纪超高压片麻岩中并与早白垩世岩体呈穿插关系。岩性以花岗闪长岩、含石榴子石淡色花岗岩和黑云母二长花岗岩为主。SHRMIP、40Ar/39Ar等年代学数据表明这些岩体的形成时代为晚侏罗世—早白垩世(160～135 Ma)[11-12]。

在SiO2-K2O分类图中，晚侏罗世—早白垩世花岗岩数据点集中于钙碱性系列，区别于高钾系列的早白垩世岩体(图11)。垛崮山岩体普遍含有岩浆绿帘石，表明岩体可能来自于较深的基性下地壳，因此推测垛崮山岩体和昆嵛山岩体由长英质陆壳部分熔融形成[4]。胶北隆起的晚侏罗世—早白垩世岩体锆石中含有多种类多期次的继承核：玲珑岩体的继承锆石年龄多在200～300 Ma；招远至莱州地区的花岗岩继承锆石平均年龄在219 Ma；昆嵛山岩体锆石核部出现两种继承锆石，继承岩浆锆石年龄在700～800 Ma，继承变质锆石年龄在200～300 Ma[13]。这些岩体的继承锆石年龄表明，本区侏罗世岩体的源岩来自形成于700～800 Ma的扬子板块，岩浆岩源区由经历了三叠世超高压变质作用的扬子陆壳新元古代物质熔融形成。地球物理资料表明，140～125 Ma古太平洋板块并不是向西俯冲插入亚州板块之下，而是向北东约33°方向扩张[14]，证明太平洋板块俯冲不是胶东半岛晚侏罗世—早白垩世花岗岩的形成原因。结合侏罗世岩浆锆石及其继承锆石的年龄特征，推测扬子陆块俯冲至华北陆块之下发生部分熔融，形成了胶东半岛晚侏罗世地壳重熔型花岗岩。

5.3 晚燕山期早白垩世花岗岩

早白垩世花岗岩在胶东半岛出露面积最广，包括零星分布的基性岩和大面积出露的中酸性岩。胶东半岛早白垩岩体分布于两大区域：①胶北隆起区早—晚燕山期复合花岗岩区，由早白垩世岩体与晚侏罗世岩体穿插分布，早白垩世岩体以郭家岭、牙山、三佛山、伟德山为代表；②胶南隆起区晚燕山期花岗岩区，主要包括崂山、五莲山、小珠山等岩体(图10)。研究区南东方向灵山岛早白垩世凝灰岩最小加权平均年龄在103.8±1.4 Ma，物源应属晚燕山期早白垩世岩体中的喷出岩系列[15]。以上年代学数据表明，胶东半岛的早白垩世岩体主要形成于103～143 Ma，峰期在115～130 Ma。地球化学数据表明早白垩世岩体主要属于高钾钙碱系列和更富钾的钾玄岩系列，表现出明显的高钾特征(图11)。

6 早白垩世花岗岩体成因机制

6.1 早白垩世岩体形成的构造环境

选取胶北隆起的郭家岭岩体、三佛山岩体和胶南隆起的崂山岩体、小珠山岩体，根据其地球化学数据计算和分析，进一步解释胶东半岛中生代岩浆岩的成因。

Rb-(Y+Nb)图解中(图12(a))，胶北隆起区的数据点几乎全部落入火山弧花岗岩区(VAG)，说明其形成与俯冲作用有关，处于岛弧或大陆边缘弧环境中。胶南隆起区有部分数据点(崂山碱性花岗岩)位于板内花岗岩区(WPG)，指示其形成于相对宁静的张性构造环境，说明胶南隆起区的部分花岗岩体的形成与裂谷环境和张裂环境有关。Rb/30-Hf-Ta×3三角图解(图12(b))中，胶北隆起区的数据点大多数落入火山弧花岗岩区；胶南隆起区的数据部分落入火山弧区，少部分落入碰撞后的构造伸展环境。总体上胶东半岛早白垩世花岗岩的形成更倾向于岛弧或大陆边缘弧环境。

图12 胶东半岛早白垩世花岗岩类型组合图[2-11]

将胶东半岛早白垩世花岗岩主量与微量元素数据与玄武岩熔融试验熔体[16]和基底片麻岩部分熔融形成的纯壳源花岗岩[17]进行比较(图13)。在同等SiO2含量的情况下，胶东半岛早白垩世花岗岩具有比玄武岩熔融试验熔体高得多的钾含量(K2O/Na2O值在0.8～1.5之间，平均为1.07)(图13(b))，且低于纯壳源花岗岩的钾含量。花岗岩中的Mg#具有指示与地幔亲缘关系的作用[18]，胶南隆起区花岗岩的Mg#为11.7～41.9，平均31.2；胶北隆起区的Mg#为16.5～55.9，平均45.2，二者镁含量存在较大差异(图13(a))。

胶北隆起花岗岩样品据郭家岭岩体[11]、三佛山岩体[11]，胶南隆起花岗岩样品据五莲岩体[3]、小珠山岩体(本文数据)。对比数据为玄武岩熔融试验数据[16]和纳米比亚基地片麻岩熔融成因纯壳源花岗岩[17]

胶北隆起区和胶南隆起区早白垩世花岗岩的Yb含量均较低，其中胶北隆起区Yb含量平均为0.68× 10-6μg/g，胶南隆起区Yb含量平均为1.77×10-6μg/g；两区Sr含量区别更大，胶北隆起区花岗岩Sr含量较高，平均为912×10-6μg/g，数据点均位于Sr=400×10-6μg/g分界线以上，为高压下形成的高Sr低Yb的典型埃达克型花岗岩。胶南隆起区花岗岩Sr含量较低，平均为216×10-6μg/g，数据点大多落于Sr=400×10-6μg/g分界线以下，为中等压力和深度下形成的低Sr低Yb含量的喜马拉雅型花岗岩体(图14)。

Ⅰ—高Sr低Yb型；Ⅱ—低Sr低Yb型；Ⅲ—高Sr高Yb型；Ⅳ—低Sr高Yb型；Ⅴ—非常低Sr高Yb型

6.2 早白垩世岩体的成因模式

前人对于华北地区早白垩世花岗岩的形成机制主要有两种观点：一种观点认为在古太平洋板块的俯冲条件下，地幔物质上涌，华北中生代岩浆岩主要形成于壳幔混合作用以及其后的分离结晶作用中[11]；另一种认为花岗岩岩浆是俯冲加厚大陆地壳部分熔融的结果，基性的下地壳发生部分熔融，源区残留石榴石，熔体具有低的Y与Yb，高的Sr含量[19]。

本研究认为胶东半岛早白垩世花岗岩的形成虽然由俯冲加厚的大陆地壳部分熔融产生，但胶北隆起与胶南隆起两区的花岗岩具有不同的地球化学特征，表明两者形成环境有较大差异。在Rb-(Y+Nb)图解和Rb/30-Hf-Ta×3三角图解中，胶东半岛的早白垩世岩体数据大多集中于火山弧花岗岩区(VAG)，说明源区形成与俯冲作用有关，处于岛弧或大陆边缘弧环境中。两区的花岗岩都具有高钾特征，K2O/Na2O值平均为1.07，表明壳源物质参与了花岗岩的形成。采用花岗岩Sr-Yb分类图，胶北隆起区岩体为高压下形成的高Sr低Yb的典型埃达克型花岗岩，胶南隆起区岩体为中等压力与深度下形成的低Sr低Yb喜马拉雅型花岗岩体。

胶北隆起区三佛山岩体Eu/Eu*平均为0.79，郭家岭岩体Eu/Eu*平均为0.905，均具有微弱的Eu负异常[20]。高Sr含量和明显亏损Y和Yb等重稀土元素，具有明显的埃达克岩特征。试验岩石学表明，埃达克岩型花岗岩的形成压力通常在10～12.5 kbar，深度在30～40 km[21]。胶北隆起早白垩世花岗岩数据与玄武岩熔融试验数据及胶南岩体数据相比具有较高的含镁指数(图13(a))，华北板块与胶北隆起岩体同时侵位的基性岩也具有高镁指数、高钾含量的地化特征[11]，即低的Y和Yb等重稀土元素，富集轻稀土和大离子亲石元素。而纯的地壳熔体通常具有高钾和低Mg#的特征，因此基性和酸性岩浆的混合及分异可以解释胶北隆起早白垩世花岗岩的成因。因此，胶北隆起带这些高Sr含量、高La/Yb、Sr/Y比值以及明显亏损Y和Yb的花岗岩可能是俯冲加厚大陆地壳环境下，下地壳基性物质部分熔融的结果(图15)。

胶南隆起区早白垩世岩体的Mg#为11.7～41.9，平均31.2，呈现出相对胶北隆起花岗岩更低的Mg#特征，加之明显低于400×10-6的Sr含量、中等的负U异常和贫Yb等特征，表明残留相有较多斜长石和石榴石，因此花岗岩的源岩可能来自含有石榴石和斜长石的高压麻粒岩相的大陆地壳(图15)。

综上认为，早白垩世胶东半岛早白垩世花岗岩的形成环境为俯冲加厚熔融的大陆地壳，区别在于胶南、胶北两区早白垩世花岗岩岩体的形成深度不同。胶北隆起区的高Mg高Sr低Yb特征的埃达克型花岗岩形成深度相对较深(30～40 km)，可能由镁铁质下地壳熔融分异形成；胶南隆起区表现出低Mg低Sr低Yb特征的喜马拉雅型花岗岩形成环境较浅(>30 km)，源岩可能来自高压麻粒岩相的大陆地壳(图15)。

图15 胶东半岛早白垩世花岗岩形成模式图

7 结论

1) 小珠山花岗岩SiO2含量平均70.21%，A/CNK平均为1.13，为强过铝质酸性岩体，具有高钾特征，显示中等程度的LREE富集、明显的负Eu异常，Yb含量平均为1.23×10-6μg/g，Y含量平均为0.18×10-6μg/g，Sr含量平均为21.93×10-6μg/g，低的Sr与Yb含量表明小珠山花岗岩形成于中等深度压力的成岩环境，小珠山花岗岩为可指示存在加厚地壳的喜马拉雅型花岗岩。

2) 单颗粒锆石LA-ICP-MS定年结果表明，小珠山黑云母二长花岗岩两个样品加权平均年龄分别为123 Ma和122 Ma，属早白垩世晚期岩浆侵入的产物。

3) 综合前人研究成果表明，胶东半岛中生代花岗岩形成于3个时期不同机制：晚三叠世(225～205 Ma)幔源型花岗岩，是扬子板块向华北板块碰撞俯冲形成苏鲁超高压变质带，地幔岩浆物质沿裂隙上涌，富集地幔在不同时期产生轻度熔融的结果；晚侏罗世—早白垩世(160～135 Ma)地壳重熔型花岗岩，其源岩为形成于700～800 Ma的扬子陆块，岩浆源岩由经历了三叠世超高压变质作用的扬子陆壳新元古代物质熔融形成。早白垩世(130～105 Ma)花岗岩形成于俯冲加厚深度不同的大陆地壳。胶北隆起区的高Mg高Sr低Yb的埃达克型花岗岩形成深度较深(30～40 km)，可能由镁铁质下地壳的熔融分异形成；胶南隆起区的低Mg低Sr低Yb的喜马拉雅型花岗岩形成环境相对较浅(<30 km)，岩浆源岩可能来自含有石榴石和斜长石的高压麻粒岩相的大陆地壳。