近日，GSA Bulletin正式發(fā)表了吉林大學周建波教授科研團隊聯(lián)合山東省地礦局第六地質大隊丁正江研究員科研團隊研究成果。膠東半島位于華北克拉通東南緣，是中國最大的黃金產(chǎn)區(qū)。晚中生代古太平洋板塊俯沖作用引發(fā)了華北克拉通大規(guī)模的殼幔相互作用及爆發(fā)式成礦事件，但古太平洋俯沖—華北克拉通破壞與巖漿作用、成礦作用的耦合關系尚不清楚。有鑒于此，研究團隊對膠東半島廣泛分布的巖漿巖展開系統(tǒng)調查，選取廣泛出露的晚侏羅世玲瓏期巖漿巖和早白堊世偉德山期巖漿巖樣品系統(tǒng)開展鋯石U-Pb及原位Hf同位素，全巖主微量和Sr-Nd-Pb同位素分析測試，結合大量已有年代學和地球化學資料，以深化認識膠東半島大規(guī)模巖漿活動時間、成因和地球動力學背景及與金成礦關系，提出了膠東金礦為“造山帶疊合型金礦”的新認識。
圖1 華北克拉通及其鄰區(qū)構造圖（a）和膠東半島晚中生代巖漿巖與金礦床分布簡圖（b）
研究結果表明：
1．膠東半島玲瓏期和偉德山期巖漿巖的侵位時間分別為晚侏羅世（160±3 ~ 153±3 Ma）和早白堊世（121±2 ~ 118±1 Ma）。地質年代學和地球化學分析表明，玲瓏期巖漿巖具有明顯的埃達克巖特征，表明玲瓏期巖漿巖形成于高壓環(huán)境，起源于增厚下地殼的部分熔融，并混合了揚子板塊和蘇魯造山帶的物質；而偉德山期巖漿巖靠近島弧區(qū)，華北板塊下地殼不是該期巖漿巖的直接或唯一來源，而是源于太古宙巖石圈地幔部分或全部被剝離而發(fā)生的華北-揚子板塊中下地殼熔融，并受到富集巖石圈地幔成分的混染。晚中生代花崗巖地球化學特征顯示巖漿成分有從EMⅡ到EMⅠ的演化趨勢。
2．晚中生代巖漿活動記錄了半島及周邊地區(qū)的地球動力學演化。綜合構造判別圖解及其他地質證據(jù)，得出晚侏羅世巖漿活動與華北板塊與揚子板塊碰撞以及隨后古太平洋板塊的西向俯沖引起的地殼生長/增厚有關，早白堊世（~120Ma）巖漿活動是西向俯沖的古太平洋板塊回撤引起的巖石圈快速減薄和軟流圈流體上升引發(fā)的，是伸展構造機制下克拉通破壞的響應。
3．早白堊世早期構造體制轉變期間，具備埃達克質親緣性的郭家?guī)X期巖漿巖進一步證實了~130 Ma大陸地殼的生長。郭家?guī)X期和偉德山期巖漿巖中幔源包體則反映在~120 Ma時，原始巖漿源區(qū)由交代大陸巖石圈地幔向軟流圈地幔轉變，表明巖漿源深度趨深。郭家?guī)X期和偉德山期巖漿事件的較短間隔（~10 Myr）支持了~120 Ma時巖石圈剝離/減薄（即克拉通破壞）的加劇（圖2）。
圖2 膠東半島晚中生代巖漿巖年齡分布頻譜圖
4．膠東半島巖石圈拆沉/減薄加劇、軟流圈流體上升和同期金礦化耦合發(fā)生在~120 Ma，與華北克拉通東部的破壞密切相關。巖石圈減薄和伸展在中上地殼廣泛發(fā)育與郯廬斷裂相關的次級構造，為含金流體富集提供了有利位置，從而控制了金礦化的空間分布（圖3）。膠東地區(qū)先后經(jīng)歷了華北-揚子板塊碰撞造山和古太平洋板塊俯沖造山，處于多重構造域疊加位置，不同時期的造山帶干涉疊合使得成礦物質初步聚集；晚中生代擠壓—伸展構造體制轉換造成大規(guī)模克拉通破壞，巖石圈地幔拆沉致使軟流圈上涌為成礦作用提供了動力源；克拉通破壞背景下淺部強烈的伸展作用為成礦物質提供賦存空間；多因時空耦合成就了爆發(fā)式金成礦事件的發(fā)生，目前膠東金礦有多種不同的成因解釋，本文認為“造山帶疊合型金礦”更為合理。
圖3 膠東半島晚中生代地球動力學演化模式圖
（b）中黑色箭頭表示強烈的地幔對流導致軟流圈上涌和巖石圈拆沉加劇；橙色箭頭代表從停滯的大洋板塊釋放的富硫流體；白色箭頭代表古太平洋板塊的運動軌跡；MCLM-交代大陸巖石圈地幔；NCC-華北克拉通；YC-揚子克拉通；PPOP：古太平洋板塊；TLF-郯廬斷裂帶; WYF-五蓮-煙臺斷裂
該研究成果近期發(fā)表在地學領域國際重要期刊《GSA Bulletin》上，吉林大學與山東地礦局第六地質大隊聯(lián)合培養(yǎng)博士生王斌為論文第一作者，吉林大學周建波教授和山東省地礦局第六地質大隊丁正江研究員為論文共同通訊作者。得到了國家自然科學基金（41888101，41973048，U2006201）和中國地質大學（武漢）地質過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室開放基金（GPMR202203）等項目聯(lián)合資助。
論文信息：Bin Wang, Jian-Bo Zhou*, Zheng-Jiang Ding*, Simon A. Wilde, Ming-Chun Song, Ti-Qun Zhao, Zhong-Yi Bao. Late Mesozoic magmatism and gold metallogeny of the Jiaodong Peninsula, China: A response to the destruction of the North China Craton. GSA Bulletin, 2024, 136 (3-4): 1395–1412.
論文全文鏈接：https://doi.org/10.1130/B37057.1
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