胶东地区脉岩成因与金成矿关系的研究:年代学及Sr-Nd-Pb同位素的约束

胶东半岛金矿区脉岩广泛分布,将其典型区域划分为玲珑地区、郭城地区和牟平-乳山地区三大地区,各区脉岩产状基本相似(主要为NE、NNE和NW向)。三大区域脉岩以镁铁质为主,但在郭城地区有少量长英质产出;其中镁铁质脉岩包括煌斑岩类、辉绿岩和辉长岩,长英质脉岩有闪长岩和二长岩等。胶东脉岩富碱、高钾,属于钾玄岩系列和高钾钙碱性岩系列。其中,三大区域中镁铁质脉岩化学性质基本相似,富集LREE和LILE、亏损HFSE,具有俯冲类型特征。在Sr-Nd同位素研究中,主要镁铁质脉岩(87Sr/86Sr)i=0.705 8~0.713 9,并具有较低的εNd(t)值(-23.92~-0.79),显示其源于富集幔源的特征。但是,玲珑地区少量镁铁质脉岩具有较高的εNd(t)值(0.11~5.46),显示亏损地幔端元。郭城地区长英质脉岩的(87Sr/86Sr)i=0.708 7~0.713 2,εNd(t)=-20.8~-6.1。镁铁质脉岩Pb同位素特征为(206 Pb/204 Pb)i=17.48~18.115,平均值为17.244;(207 Pb/204Pb)i=15.078~15.641,平均值为15.473;(208Pb/204Pb)i=34.93~38.436,平均值为37.635。郭城地区长英质脉岩Pb同位素特征为(206Pb/204Pb)i=16.971~17.344,平均值为17.151;(207 Pb/204 Pb)i=15.401~15.484,平均值为15.454;(208Pb/204Pb)i=37.319~37.946,平均值为37.624。镁铁质与长英质脉岩Pb同位素比值均显示与富集地幔(EMI)Pb同位素比值相近,揭示其源区具有共性。通过年代学研究可得,胶东脉岩主要形成时间在135~115Ma之间。结合年代学与Sr-Nd-Pb同位素约束可得,胶东金矿区大量早白垩世镁铁质脉岩源于太平洋板块俯冲作用形成的富集岩石圈地幔,在构造复杂区域脉岩源区受到相应的影响,如玲珑地区少量镁铁质脉岩源自亏损地幔,而郭城地区少量长英质脉岩源于壳幔混合源区或源区受地幔物质的混染。胶东脉岩与金矿联系最紧密的是早白垩世镁铁质脉岩,它们在空间上紧密共生,在时间上属于同一时代,为相同构造背景的产物,在源区上具有相似幔源特征,早白垩世镁铁质脉岩可能为金矿提供成矿物质来源。