招平断裂带中段深部结构构造——来自地震剖面的证据

玲珑花岗岩岩基东侧的招平断裂带是胶西北矿集区的主要控矿构造之一。布设于招平断裂带中段大尹格庄矿区的地震剖面,揭示了招平断裂带中段深部的结构构造特征,地震剖面显示,玲珑岩基内部有多个类似"拱弧构造"的岩浆侵入形成的弧形界面,由此推测存在2~3期的岩浆活动。剖面显示了3期构造组合样式,第1期为以招平断裂带和宋家河断裂为组合倾向SE的铲式断裂,底部似汇入统一的构造滑脱带;第2期为倾向NW的错断了招平断裂带的反倾伸展断裂;第3期为NE向延伸以花状构造为特征的走滑断裂。前两期反映构造发育处于伸展环境,第3期显示为左行走滑。招平断裂带深部延伸存在分支复合现象,形成由2个主裂面夹持的透镜状岩片。地震反射剖面数据的获得对深刻理解该区域中生代岩浆构造演化过程和深部找矿具有重要的借鉴意义。     

胶西北地区北截金矿闪长玢岩锆石SHRIMP年龄及其地质意义

山东省招远市北截金矿是胶西北地区发现较早的金矿之一,主要赋存于严格受NEE向断裂控制的黄铁绢英岩化蚀变带内,是典型的破碎带蚀变岩型金矿。本文通过对矿区内切穿矿体的闪长玢岩、郭家岭序列下属北截岩体的地质背景和SHRIMP锆石U-Pb年代学研究,得出闪长玢岩形成年龄为117±2Ma,北截岩体形成年龄为129±1Ma,限定北截金矿成矿年龄在117~129Ma之间,属早白垩世。锆石样品中测得Ar_3、Z、J_3等多个期次的继承锆石年龄,表明北截岩体和闪长玢岩形成过程具有多重继承演化性。根据同源岩浆的成岩成矿时间差及岩体与金矿的空间位置,判断郭家岭序列与金矿关系更为密切。讨论了胶东金矿的成矿期次和构造环境,认为其形成于俯冲造山带的弧后伸展环境,其形成与演化受中生代以来中国东部岩石圈大规模减薄、地幔上涌或陆缘裂谷的影响,最终成因可能与地幔柱有关。     

胶东金矿成矿构造背景探讨

在编制1∶50万山东省大地构造相图基础上,通过对大地构造相研究显示：胶东微地块是经多期增生和碰撞而形成的,其漫长的板块构造演化明显具有阶段性。侏罗纪是该区板块构造演化史上的一个重要转换期,构造演化由原来的南、北分异转变为东、西分异,胶东地区NE向新生构造起了主要作用。胶东地区中生代有2次重要的碰撞造山事件,印支造山作用主要表现为扬子板块向华北板块俯冲,形成苏鲁高压-超高压变质带及同造山花岗岩及后造山高碱正长岩;燕山造山作用的大陆动力学环境起源于中亚-特提斯构造域向滨太平洋构造域转化和太平洋板块的俯冲,在胶东地区表现为3次造山和3次伸展。晚侏罗世造山早期玲珑片麻状花岗岩组合是区域构造挤压导致地壳增厚引起地壳重熔的产物,代表了大陆弧花岗岩特征;早白垩世造山中期郭家岭花岗闪长岩-花岗岩组合代表了造山期大陆弧花岗岩的特点;造山晚期伟德山闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩组合表现为大陆弧花岗岩,后造山A型崂山晶洞过碱性碱长花岗岩-正长花岗岩组合为大陆造陆隆升花岗岩与后造山花岗岩,代表燕山构造的结束。胶东地区构造-岩浆事件和金矿成矿作用受控于特提斯、古亚洲洋和太平洋三大构造域的相互作用,金矿形成的动力学背景是中生代构造体制转折和岩石圈减薄,起因与太平洋板块向华北板块的俯冲机制有关。     

山东大地构造相研究方法划分方案与基本特征

在系统收集山东已完成的1∶5万、1∶20万和1∶25万区域地质资料基础上,通过编制山东省1∶25万实际材料图和建造构造图、1∶50万大地构造相五要素工作底图和1∶50万大地构造相图,全面介绍了大地构造相的定义、研究内容、指导思想、基本原则与编图程序。采用大地构造相编图作为大陆动力学研究的主要方法,是揭示不同陆块之间相互作用、形成过程和演化历史、研究山东大陆块体离散、会聚、碰撞、造山的大陆动力学过程的主要载体和具体表达形式。进而对山东大地构造相进行了划分,共划出华北陆块区、秦祁昆造山系和中国东部陆缘弧盆系相系3大相系,鲁西陆块、渤海陆块、大别苏鲁结合带、威海弧盆系、胶辽岩浆弧和华北裂谷盆地6个大相以及20个相和59个亚相,明确了其鉴别标志。对陆块区、造山系和陆缘弧盆系相系以及大相、相的基本特征进行了描述;简要总结了大地构造相与成矿尤其是金矿的关系,探讨了不同矿床与大地构造相的成因联系。     

山东省沉积岩建造组合划分

为编制1∶50万山东省大地构造相工作底图（沉积岩区）提供依据,按照沉积岩建造组合划分原则和大地构造相研究的有关要求,划分了山东省沉积岩区大地构造相和沉积岩建造组合,将山东省沉积岩区大地构造相划分为2个相系（Ⅰ级）、3个大相（Ⅱ级）、15个相（Ⅲ级）、27个亚相（Ⅳ级）及40个建造组合（Ⅴ级）,并简要介绍了主要沉积岩建造组合基本特征。     

黄铁矿ReOs法测年在胶东金矿中的应用初探

该次工作为黄铁矿Re-Os法测年在胶东金矿中的首次应用。在大尹格庄金矿中获得了由3件黄铁矿样品组成的(144.8±1.8)Ma等时线年龄,暗示着大尹格庄金矿区可能存在一期晚侏罗世的Au成矿事件。通过对大尹格庄、夏甸、土堆金矿黄铁矿Re-Os同位素年代学的研究,表明黄铁矿的Re-Os同位素特征在胶东金矿中具有一定的复杂性。该文总结了影响黄铁矿Re-Os同位素测年结果的因素,认为在利用该方法进行金矿床定年时,应当将不同期次黄铁矿分别送样,适当拉大采样间距,并尽可能降低实验测试误差,以期获得更精确可靠的年龄。     

胶东地区燕山期岩浆活动及其构造环境——来自单颗锆石SHRIMP年代学的记录

山东胶东地区中生代构造-岩浆事件和金矿成矿作用密切相关,其主要构造-岩浆事件包括:1220~200 Ma,扬子板块相对华北板块的南北向碰撞形成苏鲁高压-超高压变质带及同造山花岗岩与造山后高碱正长岩,属于典型的幔源型花岗岩系列;2 165~150 Ma,晚侏罗世时期形成与金矿有关的玲珑(昆嵛山)造山早期片麻状二长花岗岩组合,为过铝质花岗岩类,属胶东基底岩系的部分重熔产物。3 135~110 Ma,由壳幔混合岩浆结晶分异形成郭家岭花岗岩和伟德山花岗闪长岩。燕山期是胶东地区岩浆活动的鼎盛时期,表现为四次强烈的构造-岩浆事件,代表了燕山造山事件四个构造幕,并以挤压与伸展相互转化为特征。研究表明胶东地区中生代花岗岩具有继承性和再生性特点,采自郭家岭花岗闪长岩中的SHRIMP锆石U-Pb同位素年代学测定结果表明:锆石由核部到边部年龄值分别为2573~2194Ma、164.8~147.8和126.6~126.2Ma,显示了胶东结晶基底、玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩形成的年代学信息,揭示了它们之间复杂的继承性和再生性,即新太古代胶东岩群、TTG岩系和古元古代荆山群、粉子山群等胶东基底岩系交代重熔形成S型玲珑花岗岩,由壳幔混合岩浆形成的郭家岭花岗岩在形成与侵位过程中重熔交代了部分玲珑花岗岩物质并侵位于玲珑花岗岩中。分析认为2573.4~2194.4 Ma是胶东结晶基底的年龄信息,164.8~147.8Ma代表了玲珑花岗岩形成的年龄信息,126.2~126.6Ma则代表了郭家岭花岗岩形成的年龄信息。这种年龄信息组合也反映了胶东地区从新太古代陆块形成、古元古代克拉通化到三叠纪华北陆块与扬子陆块碰撞至玲珑S型花岗岩形成、郭家岭壳幔混合型花岗岩形成演化的年代学记录,浓缩了胶东地区中生代岩浆起源和演化的过程,进而为诠释胶东地区深部岩浆作用过程提供了新的资料,并对后续的相关科学研究尤其是金矿的多期成矿作用提供了佐证。     

山东胶东矿集区中生代构造事件与金矿成矿作用

中生代胶东地区有2次重要的碰撞造山事件,印支造山作用主要表现为扬子板块向华北板块俯冲,形成苏鲁高压—超高压变质带,同造山花岗岩及后造山高碱正长岩;燕山造山作用的大陆动力学环境起源于中亚-特提斯构造域向滨太平洋构造域转化和太平洋板块的俯冲,在胶东地区表现为3幕4期构造岩浆事件并以3次造山和3次伸展为特征。胶东地区中生代构造岩浆沉积成矿事件序列的时空演化也受控于这一地质作用过程,尤其是侏罗纪至白垩纪这一阶段,是胶东地区构造活动、岩浆侵入、地层沉积、火山喷发和成矿作用爆发时期,是挤压、伸展交互转化时期。该文基于对中生代构造事件的研究,厘定了构造与金矿成矿作用在空间上和时间上的高度耦合性。研究发现胶东地区在侏罗纪至白垩纪一阶段构造活动由早到晚经历了4期6阶段挤压伸展过程,第一期近S—N向挤压及NW—SE向挤压,第二期早阶段NE—SW向挤压晚阶段NE—SW向引张,第三期NW向引张,第四期近E—W向挤压及近S—N向引张,与构造—热事件相一致;在金矿成矿作用方面,表现为3期金矿成矿作用,对应于由挤压向伸展转变阶段的成矿作用过程,即第一幕伸展后的早期金矿成矿作用、第二幕伸展后的金矿主成矿期和第三幕伸展后的叠加金矿成矿作用。这种挤压—伸展构造活动的相互转化互为因果,挤压为伸展提供了条件,伸展为金矿的沉淀提供了空间,也为下一次的挤压提供了前提,并伴随着与岩浆—构造事件紧密相关的不同的成矿作用,构成了挤压—伸展的构造—岩浆—成矿作用方式,这是胶东地区形成大型、超大型金矿的动力学条件。     

山东省优势大地构造相划分初步方案

大地构造相是反映陆块区、造山系和叠加造山-裂谷相系形成演变过程中的一套岩石构造组合,是表达大陆岩石圈板块经历离散、聚合、碰撞、造山等动力学和地质构造作用过程而形成的综合产物。根据优势大地构造相的划分原则与沉积岩、火山岩、侵入岩和变质岩建造构造等特征,山东大地构造相可划分为3个相系(Ⅰ级)、4个大相(Ⅱ级)、17个相(Ⅲ级)和51个亚相(Ⅳ级)。     

胶东西涝口金矿深部110Ma角闪辉长岩脉及其对成矿时代的约束

西涝口金矿是胶莱盆地北东缘新近取得找矿突破的蚀变岩型金矿，金矿体主要赋存于古元古界荆山群与牧牛山二长花岗岩之间的构造破碎带中。前期在其深部新发现的角闪辉长岩脉中，通过人工重砂分选，获得了自然金。为探索其与金成矿的关系，文章对其进行了主量、微量元素、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究。主量、微量元素分析结果表明，角闪辉长岩属钾玄岩岩石系列，全碱、Ba、Sr、轻稀土元素含量高，Rb、P和重稀土元素含量相对较低，无铕异常或有轻微的正铕异常，明显亏损Nb、Zr、Hf等高场强元素，具有富集大离子亲石元素与轻稀土元素、亏损高场强元素与重稀土元素的地球化学特征，类似于富闪深成岩。锆石Hf同位素结果显示，其岩浆锆石的ε_Hf（t）为-14.0~-11.8，暗示其来源于富集地幔源区或存在源区混染的可能性。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示，角闪辉长岩年龄为（108.4±2.2）Ma，属早白垩世晚期，明显晚于郭家岭、伟德山序列岩体。综上，笔者认为西涝口金矿角闪辉长岩形成于俯冲板片脱水而导致上覆地幔楔部分熔融，其成因可能与古太平洋板块向华北板块俯冲所形成的火山弧有关，其与该区金成矿过程密切相关，极有可能在成矿过程中直接提供了金的来源。西涝口金矿的形成时代应当在110 Ma左右，胶东东部应该存在110 Ma的金成矿事件。