胶东地区“岩浆核杂岩”隆起-拆离带岩浆期后热液蚀变成矿

吕古贤，李洪奎，丁正江，韩方法，李勃辉

(1.中国地质科学院 地质力学研究所，北京　100081；2.长安大学 地球科学与资源学院，陕西 西安　710054；3.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京　100083；4.山东省地质科学实验研究院，山东 济南　250013；5.山东省第六地质矿产勘查院，山东 威海　264209)



胶东地区“岩浆核杂岩”隆起-拆离带岩浆期后热液蚀变成矿

吕古贤1,2,3，李洪奎4，丁正江3，韩方法5，李勃辉3

(1.中国地质科学院 地质力学研究所，北京100081；2.长安大学 地球科学与资源学院，陕西 西安710054；3.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京100083；4.山东省地质科学实验研究院，山东 济南250013；5.山东省第六地质矿产勘查院，山东 威海264209)

胶东发育全球最大的与花岗岩有关的大型金矿。胶东金矿形成于板块拼合后的大陆，是地台中生代构造岩浆活化的地洼区,受控于 “岩浆核杂岩”构造，而不是“变质核杂岩”构造。胶东“花岗核杂岩”(180～130 Ma)隆起，其外围是Ar—Pt变质岩地层(2 500～1 300 Ma)，更远处断陷盆地发育中生代地层(130～90 Ma)，总体围绕“岩浆核杂岩”呈穹窿带状分布。岩浆岩与变质岩之间、变质岩和沉积地层之间发育拆离断裂岩带。断裂带倾向背离“岩浆核杂岩”方向且呈铲式分布，显示拆离构造特征。花岗岩区断裂破碎岩带受岩浆期后热液的多次交代蚀变，在蚀变带及其次级断裂形成石英脉-蚀变岩金矿(120～100 Ma)。“岩浆核杂岩隆起-拆离带热液成矿”在中国复合大陆可能普遍发育。

胶东金矿；岩浆核杂岩；拆离带；热液蚀变矿床

0　引　言

胶东半岛位于中国东部，大地构造属中朝准地台的胶辽地盾部分，中生代以来成为滨太平洋陆缘活化带[1-3]；亦被称为新华夏巨型构造体系之胶东隆起部分[4]；从地台构造岩浆活化演化的理论看，在中生代胶东成为地洼活动区[5]。

胶东金矿的形成与花岗岩有关且主体形成于中生代的认识基本没有大的争议，构造破碎蚀变岩金矿矿床地质特征的认识也比较一致[6-18]。但是，关于胶东矿集区的成岩成矿构造背景、成矿动力来源、成矿动力体制及形式等方面，目前尚未形成一致的认识。主要观点和认识有：胶东群交代重熔岩浆岩相关的热液金矿[9]、中生代花岗岩相关的金矿[19-22]、绿岩带型金矿[23]、活化绿岩带金矿[24]、混合岩化花岗岩相关金矿[25-26]、中生代陆-陆碰撞造山带金矿[27]、地幔热液活动成矿[28]、郯庐断裂多期活动推动成矿[13]、地幔柱成矿[29]、造山带型金矿[30]、非造山带型金矿[31]和原地重熔岩浆有关金矿[32]等认识和观点。

依据胶东地质的实际资料，作者曾指出胶东金矿形成于板块拼合后的中国大陆，属于陈国达厘定的地洼区[5,33-34]。本文认为，中生代胶东发育“岩浆核杂岩”构造，而不是前人描述的“变质核杂岩”的构造。胶东金矿受控于“岩浆核杂岩”及其边界拆离带演化过程，是“岩浆核杂岩隆起-拆离带热液金矿床”。

所谓“岩浆核杂岩”(Magmatic Core Complex，简称MCC)，是具有复杂成因、多种来源和不同岩浆演化序列的一套岩体组合，其聚集并成为一套构造岩相带核部岩石总体。

1　胶东地区构造岩浆活化背景

胶东地区位于中国东部，由胶北隆起、胶莱盆地和威海隆起3个次级构造单元组成。胶北隆起主要由太古宙花岗-绿岩带、古元古代中—高级变质的滨浅海沉积地层、新元古代浅变质的滨浅海沉积地层和中生代花岗岩组成；胶莱盆地主要由白垩纪陆相火山-沉积地层组成；威海隆起主要由新元古代含榴辉岩的花岗质片麻岩和中生代花岗岩组成。

胶东金矿区的构造演化又综合为4个阶段，即太古宙花岗岩-绿岩地体阶段、古元古代绿岩带阶段、新元古代—古生代陆台沉积-盖层阶段和中生代花岗-绿岩地体构造岩浆活化-改造阶段[24]。胶东地洼活动相当于胶东中生代花岗-绿岩地体构造岩浆活化-改造阶段[35]。构造岩浆活化的构造动力主要来源于东亚大陆和海洋板块之间滨太平洋构造域的剪切构造运动[4]。

中国东部滨太平洋构造域是巨大的环太平洋构造域的成分,是大洋板块与大陆板块的结合带。侏罗纪—白垩纪(180～130 Ma)，东亚大陆和海洋板块的交接过渡区属于区域剪切变形带，发育反时针剪压应力场，由此引发了一系列呈北东向的隆起带和沉降带(图1)，显示北北东走向的巨大东亚构造带[36]。

中生代早期中国东部由于受华北板块与扬子板块碰撞作用的制约，表现为挤压构造体制，至中晚期受太平洋板块向欧亚板块俯冲作用影响；同时，由于亚洲板块和太平洋板块在径向上运动速率的差别，产生了海陆之间逆时针方向扭动和剪切作用，因而构造环境总体为构造剪切域。这些明显的构造特点被李四光[4]描述为典型的新华夏系构造体系。在东部如此明显的区域剪切变形带且发育反时针方向剪压应力场的作用下，最有特色的地质响应是由莫霍面所显示的地壳-地幔的构造变化(图2)。

现代物探勘查揭示，胶东及其周边地区莫霍面发育4个凹陷和隆起区[23]。单个莫霍面凹陷和隆起的延长方向约北东55°，它们组成左行斜列形式。斜列式凹陷和隆起组合的延伸轴方向约北北东25°。胶东这些地质特点说明，它们与板块构造碰撞或俯冲过程没有直接的联系，而是与板内的剪切应力场直接有关，并且直接影响了成矿花岗岩的形成和分布。该构造剪切应力场来自于中国东部的新华夏构造体系活动[4]。

2　胶东“岩浆核杂岩”构造岩浆核的组成

在胶东西北部地区，先后有较多的研究者对伸展构造进行了研究，如刘海鹰在玲珑金矿田内重要的控矿断裂——破头青断裂进行了构造地球化学分析[37]。该断裂带走向NE，倾向SE，倾角在35°～45°之间，形态为上陡下缓的“铲形”，且晚期的脆性构造叠加在早期韧性变形之上的拆离构造[38-39]。有人认为胶西北地区存在的主干断裂[40]三山岛断裂、焦家—黄县弧形断裂和招远—平度断裂为晚元古代剥离断层，并深入研究了伸展构造对金矿床的控制作用；宋明春认为胶东地区存在3个变质核杂岩，即玲珑、鹊山和昆嵛山变质核杂岩，进而将玲珑岩基作为变质核杂岩进行研究[42]；而林少泽、朱光等认为晚侏罗世侵位的玲珑岩基沿着倾向相反的两条大型正断层，即招平断裂带和焦家断裂带，以地垒构造形式发生隆起，最终出露于地表，而并非变质核杂岩型伸展构造[43]。

图1　东亚大陆与西太平洋带活动带相互关联的构造剪切带Fig.1　Tectonic shear zones associated with the activities of the East Asian continent and the West Pacific Ocean1. 具有元古宙基底的大陆断块断块(A. 阿尔丹断块；UK. 华中或中朝断块)；2.中生代断块(H.楚科奇断块；K.科雷马断块；CK.华北或黑龙江断块；I-OK.华南断块；HK.印支断块)；3.扬子准地台；4.鄂霍次克海地块；5.断块间缝合构造带未卷入剪切错动的西(大陆内)侧; 6.断块间缝合构造带卷入亚洲-太平洋相互作用巨型带剪切错动的东侧(沿大洋)；7.断块间缝合构造带东侧(沿大洋)近东西向的剪切作用前的方向；8.主要剪切带(T.郯庐；C.中锡霍特山脉；Ⅱ.品仁纳)；9.太平洋板块；10.贝尼奥夫带；11.日本中间构造线； 12.亚洲板块(A)和(或)太平洋板块(T)位移方向

图2　胶东莫霍面深度示意图(吕古贤等[41]，2013)Fig.2　The sketch map of Moho depth in Jiaodong(After LÜ Guxian et al[41])1.花岗岩分布区；2.莫霍面凹陷区；3.莫霍面隆起区；4.陆地边界线；5.太平洋板块和大陆板块相对运移方向；6.矿床点；7.等高线；Ⅰ.渤海湾莫霍面隆起；Ⅱ.胶西北莫霍面凹陷；Ⅲ.莱阳莫霍面隆起；Ⅳ.胶南莫霍面凹陷

图3　胶东地区岩浆核杂岩与金矿分布略图Fig.3　The distribution map of “magmatic core complexes” and gold deposits in Jiaodong1.印支期—燕山期侵入岩；2.玲珑—昆嵛山型似片麻状黑云母花岗岩；3.栾家河型和伟德山型中粗粒二长花岗岩；4.郭家岭型似斑状花岗闪长岩； 5.崂山—艾山花岗岩

作者认为，胶东发育中生代“岩浆核杂岩” 构造。该区发育穹状或卵状花岗杂岩体(180～130 Ma)，以此为核，外围是胶东群—粉子山群变质岩地层(2 500～1 300 Ma)和中生代地层(90～135 Ma)，总体呈椭圆状的穹窿构造。“岩浆核杂岩” 构造由“岩浆杂岩体—拆离正断层剪切带—上覆变质岩”组成。本文提出胶东“岩浆杂岩隆起—滑脱拆离带”的构造系统和演化成矿过程。

2.1胶东“岩浆核杂岩”构造分布及其控矿特征

胶西北隆起和胶东牟平乳山隆起是两个明显的“岩浆核杂岩”典型地区，金矿产于两个“岩浆核杂岩”有利成矿区带(图3)。“岩浆核杂岩”构造以成矿花岗杂岩体(180～130 Ma)为核，外围是胶东群—粉子山群变质岩地层(2 500～1 300 Ma)，更远处分布断陷盆地的中生代地层(130～90 Ma)，总体围绕岩浆岩核穹窿带状分布。侏罗纪—早白垩世侵入的花岗岩类组成 “岩浆核”，由于构造复杂和成分差别以及多期次复杂侵入关系，作者称之为“岩浆核杂岩”。

胶西北“岩浆核杂岩”隆起，通过花岗岩的似片麻理构造产状揭示其特殊的展布规律和演化特征(图3)：以郭家店岩体为中心呈不规律的偏心椭圆状展布，椭圆的长轴为北东东向，大部似片麻理的走向为近东西方向。郭家店岩体的东部靠近招平断裂，其玲珑黑云母花岗岩的似片麻状构造与招平断裂的产状大体一致，有向北东偏转的明显特点。郭家店岩体改造围岩玲珑黑云母花岗岩的似片麻理构造，不仅反映了郭家店岩体气球膨胀和向上侵位的特点，而且显示焦家断裂和招平断裂对花岗岩似片麻理构造有明显影响。

胶东地区共有金矿床200余处，明显受“岩浆核杂岩”构造及其热隆起控制。

2.2胶东“岩浆核杂岩”构造的地质特征

2.2.1胶东“岩浆核杂岩”隆起的似片麻理构造特征

通过野外测量玲珑型花岗岩似片麻状构造面理，结合前人的测量数据证实[44-46]，在岩浆上侵且受区域挤压剪切应力的条件下可形成“岩浆核杂岩”隆起。

玲珑型岩体似片麻理发育主要通过暗色矿物黑云母以及长石晶体和流变石英的定向排列表现出来。通过野外实际测量这些似片麻理产状，发现它们的展布具有明显的规律(表1，图4)。该现象反映了岩浆多次侵位逐步上升隆起的特点。

岩体的似片麻理走向大体为NW—SE向，位于岩体东南侧的似片麻理走向为NNE、NE—SSE和SW，位于玲珑岩体东北部测点的面理走向则为NNW—SSE，它们的走向围绕郭家店岩体大致地呈弧形分布，显示似片麻理围绕“岩浆核杂岩”核部的郭家店呈等粒-粗粒二长花岗岩分布；岩体似片麻理的倾向显示岩体的东部向东倾、岩体西部的面理向西倾、南部向南倾、北部向北倾斜的特点。这些岩石构造以核部花岗岩为中心，表明经历了向上隆起和同步的结晶过程。

表1玲珑型花岗岩似片麻理及变质岩片麻理代表性产状统计

Table 1The representative gneissic structure occurrence statistics of Linglong type granite and metamorphic rock

位置玲珑花岗岩似片麻理点号变质岩片麻理点号岩体西部220°∠35°D11295°∠60°D09280°∠70°D32185°∠45°D33190°∠30°B11--215°∠54°B12--340°∠10°B19--210°∠50°A36--210°∠32°E20--岩体东部95°∠87°E03110°∠45°B109190°∠25°B102--30°∠12°B101--330°∠16°B96--100°∠70°E04--225°∠79°E07--

图4　玲珑岩体似片麻理和老地层片麻理构造展布概图Fig.4　The distribution of the like-gneissosity of Linglong granite and the gneissosity of metamorphic rocks

胶西北“玲珑岩浆核杂岩”的穹窿构造隆起表现在花岗岩岩体的似片麻理产状分布，西部焦家断裂下盘花岗岩的片麻理产状向西倾，东部招平断裂的片麻理产状向东倾，而南部的似片麻理向南倾，围绕以更晚期的张裂构造侵位的郭家店岩体为中心，总体显示穹窿状分布。玲珑型花岗岩和围岩胶东岩群，它们的构造产状具有一致性，即与区域构造线一致；由上还可看出，在花岗岩岩体西部的胶东群片麻理向西倾斜，而岩体东部的变质岩构造向东倾斜。变质岩成为“岩浆核杂岩”的被动盖层，它们形成更大范围的隆起或穹窿。这显示，胶东构造岩浆隆起是由成矿花岗岩的侵入作用引起的，岩浆多次上涌及其结晶成岩显示岩浆核不断隆起和形成。构造岩浆核杂岩和变质岩边界发育区域剪切断裂，断裂在岩浆成岩之后有明显活动。

2.2.2胶东“岩浆核杂岩”隆起的磁组构特征

玲珑岩体磁组构分析也揭示了“岩浆核杂岩”隆起的特征。玲珑岩体磁面理产状和似片麻理一样[47-48]，大体反映了岩体形成时岩浆侵位、上隆的构造特点(图5)。玲珑岩体的东部，磁面理的走向为NNE向，并且磁各向异性度P值比较大，说明玲珑岩体受后期郭家岭花岗闪长岩的侵入改造而继续隆起。郭家岭花岗闪长岩侵入在玲珑似片麻状花岗岩之中，成为“岩浆核杂岩”的晚期岩体。

玲珑岩体的磁线理总体上表现出NW—SE走向，可能反映了岩浆流动方向，显示在NE—SW定向压力下岩浆的近水平方向的流动和结晶。线理的倾角大都十分平缓，喻示岩浆隆起速度缓慢、运动中岩石结晶且具有右行顺扭的挤压应力环境，说明岩浆核杂岩的晚期阶段是松弛张性构造岩浆岩相发育。

图5　玲珑岩体磁面理的展布(据周伟新和万天丰[46]，1999年资料修改)Fig.5　The magnetic foliation distribution of Linglong granite body(Modified by Zhou and Wan[46])1.花岗岩体；2. 断裂带；3. 磁面理产状；4. 磁面理走向轨迹线

岩体磁面理与野外似片麻理等面理展布一致，均显示“岩浆核杂岩”隆起的构造特点(图5)。可以发现，大面积的玲珑岩体发育似片麻理等面理构造，它们的走向线围绕晚期侵入的栾家河型等粒-粗粒二长花岗岩的郭家店岩体呈环状分布，显示其成因受晚期引张构造岩相二长花岗岩侵入作用控制。

2.3胶东“花岗核杂岩”的地球物理证据

地球物理资料可以进一步证实，胶东发育“花岗核杂岩”隆起构造[41]。通过重力异常平面图分析，重力异常等值线呈左行斜列组合沿NE向分布，整体呈北北东向展布。

栾家河型等粒-粗粒二长花岗岩相对于玲珑型似片麻状花岗岩显示重力低异常(图6)，以栾家河型等粒-粗粒二长花岗岩的郭家店岩体为中心，玲珑型似片麻状花岗岩和外围变质岩围绕郭家店岩体呈环带状分布。重力资料证实，以郭家店岩体为重力低异常中心，是岩浆核杂岩的晚期隆起和侵位区段，而较早的玲珑型似片麻状花岗岩显示重力异常明显升高，是更早期的变质岩围岩相对重力异常高值区段。上述资料揭示，晚期侵位花岗岩隆起更高，它们在隆起的过程中改造早期的玲珑型似片麻状花岗岩，证明“花岗核杂岩”隆起构造是多期侵入和逐步隆起的演化过程。

图6　胶东西北地区重力异常平面图(据顾留成等[48]，1992)Fig.6　The gravity anomaly plan of northwest region of Jiaodong1.布格重力异常等值线；2.玲珑复式岩体边界

2.4“花岗核杂岩”的构造岩相演化分析

早期玲珑型似片麻状花岗岩在交代重熔和隆起的过程中形成，以似片麻理构造为标志，显示了穹窿状隆起的构造特点。玲珑型似片麻状花岗岩包括西部的玲珑似片麻状花岗岩和东部的昆嵛山似片麻状花岗岩。

中期栾家河型等粒-粗粒二长花岗岩侵入到玲珑型似片麻状花岗岩之中，改造了早期的玲珑型似片麻状花岗岩，加强了片麻理构造，提高了岩浆核杂岩隆起的高度。栾家河型等粒-粗粒二长花岗岩包括了西部的栾家河、郭家店和毕郭等岩体。晚期的东部的韦德山岩体等同样起到后期侵入和隆起的作用。

晚期演化过程中，有明显挤压相的郭家岭型似斑状花岗闪长岩广泛和大规模活动。该期构造岩相总体显示上小下大的岩株-岩基状态。该期岩浆总体扩大了“岩浆核杂岩”的范围和规模，提高了“岩浆核杂岩”隆起的高度。

图7　郭家店岩体的面理及磁面理展布图(据周伟新[47]，2000)Fig.7　The foliation and magnetic foliation distribution map of Guojiadian granite body1.郭家岭岩体；2. 郭家店岩体；3. 胶东群变质岩；4. 断裂；5. 似片麻理产状；6.构造面理走向轨迹线；7. 磁面理产状；8. 磁面理走向轨迹线

进一步分析可见，构造似片麻理和磁面理的产状以郭家店的栾家河型等粒二长花岗岩岩体为中心，向外倾斜(图7)。这说明郭家店岩体是该“岩浆核杂岩”的中心，侵入晚但是上升的速率更快，隆起得最高。这显示了“岩浆核杂岩”多期构造岩相演化的构造特点。

需要考虑的是，如果岩体处于水平应力较小即最大主压应力接近垂直的情况下，岩体内部的结构面和线理等应该以隆起为中心呈放射状的分布，岩体的展布也是圆状或椭圆状的。然而，本区各项同岩浆构造形迹的产状表明，其走向线围绕隆起中心呈环状分布，其倾向向岩体外接触带和深部倾斜。例如玲珑杂岩体的分布显然是长椭圆或带状的。这些特征显示，中心隆起受围岩的拖曳力偶作用是非常强烈的，同时还受区域水平应力控制，与当时的陆地与海洋板块的区域剪切应力场的性质相互协调。

3　胶东“岩浆核杂岩”边界的剪切滑脱拆离带

3.1“岩浆核杂岩”边界拆离断裂晚于岩浆核隆起的依据

胶西北“岩浆核杂岩”的拆离-滑脱带，例如招平断裂带，在“岩浆核杂岩”的东部和北部沿着核部中生代花岗杂岩体和上盘深成变质岩的分界带展布。滑脱蚀变岩的年龄为100～70 Ma[49]，晚于杂岩体的各个岩体年龄(160～126 Ma)[27]。地质观察可见，杂岩体近滑脱带处均受脆-韧性构造断裂切错而破碎。另外该区岩浆岩普遍缺乏外接触带变质，说明断裂在岩体成岩之后有强烈活动。

拆离面产状具有典型的上陡下缓特征，形成“铲式”构造。拆离断层具有明显的早期韧性变形、晚期发生脆性变形的特点，构造岩序列发育完整，其间有多种构造特征指示运动方向。经分析，拆离-滑脱带的主运动方向为SE向。上盘相对向SE运动。这显示构造发育在浅部晚期的脆性构造层次、比具明显流变结构的花岗岩形成还要晚的构造环境(图8)。

3.2“岩浆核杂岩”隆起、拆离正断层、变质岩盖层及断陷沉积盆地的构造关系

图8　招平断裂带—莱阳盆地的地质剖面图Fig.8　The geological profile map of Zhaoping fault zone to Laiyang basin1.玲珑似片麻状黑云母花岗岩；2.栾家河中粗粒二长花岗岩；3.蚀变岩带；4. 胶东群变质岩；5.胶莱盆地沉积岩；6.糜棱岩带；7.拆离-滑脱带

图9　“岩浆核杂岩”构造的剖面示意图Fig.9　The section of “magmatic core complex” structure1.玲珑似片麻状黑云母花岗岩；2.蚀变岩带；3.胶东群变质岩；4. 粉子山群变质岩；5.胶莱盆地沉积岩；6.糜棱岩带；7.拆离-滑脱带

“岩浆核杂岩” 构造由“岩浆杂岩体、拆离正断层剪切带、上覆变质岩”3个成分组成，它们具有比较稳定的地质关系(图9)，实际上在该组构造中有两套剪切滑脱拆离带，第一是介于老地层和岩浆岩之间的剪切滑脱带，第二是介于中生代陆相盆地与下伏变质岩基底的剪切滑脱带，后者控制了断陷盆地。介于老地层和岩浆岩之间的剪切滑脱带，由于它们与金矿热液成矿有直接关系，是本研究的重点。

“岩浆核杂岩”拆离正断层和断陷沉积盆地几乎同时发生，喻示成矿期间属于应力松弛和拆离构造的环境。从内向外清晰地显示“岩浆核杂岩”的形成过程为：“岩浆核杂岩”的核部→岩浆期后热液交代蚀变的层状剪切滑脱带→变质岩盖层受岩浆侵位隆起而发生改变→与滑脱带近于同步发育的断陷沉积盆地。上述特点说明中生代构造岩浆侵位是“岩浆核杂岩”形成的主导作用和基本动力。

3.3胶东“岩浆核杂岩”-拆离滑脱带的地质-地球物理和地球化学特征

研究发现，“岩浆核杂岩”构造呈现出由“岩浆杂岩体”核部—拆离正断层剪切带—上覆变质岩的组合特点。这一构造岩石单元的组合可以由物探资料清楚地反映出来，岩浆岩和变质岩有明显的区域范围，最活跃的拆离-滑脱带显示过渡性的地球物理信息(图10)。

图10　招平断裂带及其下盘地球物理和地球化学剖面示意图(据徐述平[51]，略改)Fig.10　The geochemical and geophysical section of Zhaoping fault zone and its footwall(Modified from Xu[51])

拆离-滑脱带下盘构造变形更为强烈，发育脆性及韧性变形，岩层间的含矿流体容易析出，同时强烈变形发育的各种面理、片理和糜棱岩带等构造，会使流体成矿元素更为容易汇集和富集[50]。由于明显的岩石物性变化，物探资料显示“岩浆岩核”和拆离带的蚀变岩分带非常明显。研究不仅证实了由拆离-滑脱带→核部杂岩体组成的“岩浆核杂岩”构造的存在，该区金银异常地球化学测试证实，拆离-滑脱带也是金矿化的集中发育的地段。按照地球物理的资料分析，胶东金矿不仅有第二富集带，可能深部仍有新的矿化富集区带[52]。

作者在招远—平度断裂带进行详细工作，从野外地质特征、形态学、运动学、动力学和应力场等方面进行详细研究。该断裂破碎岩带发育有一套较为完整的构造岩相序列，它们依次为断层泥、糜棱岩带、构造角砾岩带和碎裂岩带，在断裂带中观察到擦痕和阶步发育、S-C组构及旋转残斑等现象，指示断裂带上盘向SE方向伸展滑脱的运动特征。

胶东“岩浆核杂岩”和变质岩两个岩相的界面带发育剪切断层。在晚白垩世时期，这些剪切断裂发育为滑脱或拆离断层，主要在断层下盘的花岗岩一侧发育宽大的断裂破碎岩带，断裂破碎岩带受岩浆期后多次热液交代作用[53]，形成了胶东黄铁绢英质蚀变岩型金矿(120～100 Ma)。

3.4“岩浆核杂岩”隆起边界拆离正断层构造测量与分析

招平断裂带总体上盘向SE向下滑。观察断层北部区段破头青断裂，发育宽大脆性构造，两组共轭节理产状为160°∠39°和215°∠35°；断层中部地段，从曹家洼金矿地表招平断裂带主断面观察，产状为135°∠29°，夏甸村断裂同样显示上盘向SE下滑。在“岩浆核杂岩”上盘变质岩区带，胶东群显示变质糜棱岩条带状结构，其条带不对称褶皱，观察分析也显示上盘下滑[54]。

通过对野外观测到面理和线理产状的实地测量和统计分析，利用构造软件作图，最后分析断裂带的运动学特征。表2和表3是对招平断裂带的线理和面理测量结果的统计。通过统计表可以看出，这些构造产状上非常一致，表明它们是同一构造环境下形成的。由线状和面状的组构数据制作赤平投影图，可以分析线理和面理总体的趋势(图11)。在这些面状和线状组构基础上，再综合研究区糜棱岩中发育较多的S-C组构、伸展劈理和伸展条带等构造现象，可知断裂带的上盘运动方向和伸展方向在运动学上具有一致性，伸展方向约为SE130°。

上述资料充分证明，这种“岩浆核杂岩”的边界剪切带显示明显的正断层活动。

表2招平断裂带部分线理统计

Table 2A part of statistics results of lineation in Zhao-ping fault zone

测量产状位置产状数据/(°)产状趋势/(°)破头青剖面糜棱岩(6)128∠54,102∠60,97∠58,110∠65,105∠48110∠36,80∠13郭家埠剖面糜棱岩(9)105∠38,140∠61,132∠51,147∠42,80∠15,126∠39148∠42,105∠37,122∠37,151∠32夏甸村剖面糜棱岩(9)120∠25,170∠15,165∠46,134∠37,130∠15,142∠29142∠27,162∠37,100∠26,153∠34断裂带(5)115∠43,148∠32,132∠21,150∠55,134∠38136∠39

表3招平拆离断裂带各部分面理统计

Table 3The statistics results of foliation in different parts of Zhaoping fault zone

测量产状位置产状数据/(°)产状趋势/(°)破头青剖面糜棱岩(6)128∠25,190∠30,140∠50,125∠52,143∠37140∠26,135∠37郭家埠剖面糜棱岩(9)122∠20,260∠52,155∠33,172∠55,152∠47,158∠35164∠25,140∠27,137∠18,120∠43夏甸村剖面糜棱岩(10)110∠20,120∠30,112∠18,135∠27,115∠17,121∠24125∠37,120∠12,140∠25,120∠25,117∠30断裂带(5)134∠80,160∠45,150∠43,132∠38,124∠42140∠49

图11　研究区面理产状和下盘糜棱岩线理产状的赤平投影图Fig.11　The stereogram of occurrence of foliation and mylonite lineation in footwall in research district

据林少泽分析，招平断裂带的古应力状态显示出招平断裂带为一典型的正断层应力体制[54]。最大主应力轴σ1的方向大多近于垂直，而σ2方向呈NE—SW向，同时最小主应力轴σ3为NW—SE向，指示招平断裂向南倾斜，其正断层活动期沿NW—SE向拉伸滑脱。

4　胶东“岩浆核杂岩”隆起-滑脱拆离蚀变带成矿分析

4.1“岩浆核杂岩”构造的拆离正断层成矿分析

该岩浆核杂岩与典型的变质核杂岩的结构组成有相同之处，亦有区别之处。可以看出，胶西北“岩浆核杂岩”由4部分构成，即岩浆岩核、拆离-滑脱带(包括韧脆性剪切带)、上覆变质岩盖(壳层)和中新生代盆地(外围岩层)，在平面上也具有较为明显的分带性(图12)。特别指出的是，胶东发育“岩浆核杂岩”构造，即穹窿状岩浆岩核—岩相边界剪切滑脱带—变质岩盖层—中生代张裂沉积盆地的空间组合结构特征。

两组功能区切除患者术前术后KPS分值比较均为P>0.05；两组术后KPS分值均提高，P均<0.05；观察组术前术后KPS分值之差较对照组大，P<0.05。见表2。

“岩浆核杂岩”与典型的“变质核杂岩”具有明显的不同。胶东“岩浆核杂岩”主要由4个成分、性质、特点及演化过程不同的构造单元构成，即核部岩浆杂岩、两者其间韧-脆性剪切拆离带、上盘盖层的变质岩带和外带中新生代沉积岩盆地的分带构造(图12)。它们在空间上与核部岩浆岩的侵入和成岩直接相关，构成一种特殊的构造岩相带样式——核部为岩浆岩的隆起椭圆状穹窿构造。穹窿的各岩相带的线状和面状构造在边缘带尤为发育，但是向岩体中心部位趋向减弱、过渡到未变形蚀变的岩浆岩核。

“岩浆核杂岩”与上覆的变质岩中的层状剪切带总体呈现顺层性，即剪切带的总体延伸和地层岩性层平行性。剪切带的规模与分布主要受围岩岩层控制，总趋势是向着滑脱铲状断层发育。滑脱铲状断裂岩带是多期强烈活动的界面，也是金矿的热液蚀变成矿空间。

胶东蚀变岩类型金矿有两个主要矿化类型：一类是平行于拆离断层发育的细脉浸染状黄铁绢英岩矿床，又叫焦家式金矿；另一类在平面上平行于拆离断层，而在剖面上与拆离断层反方向发育的充填交代脉状-网脉黄铁矿石英脉矿床，叫玲珑式金矿，两者呈“入”字形构造关系。对该“入”字形进行分析，特别对石英脉的斜列张性断裂裂隙进行分析，可推测出其上盘下滑运动的拆离断层性质。

4.2“岩浆核杂岩”的拆离带热液的成矿年龄特征

图12　“岩浆核杂岩”结构与成矿模式示意图Fig.12　The sketch map of construction and mineralization model of “magmatic core complex”1.岩浆岩核部；2.中间拆离滑脱带，韧脆性剪切带；3.外围上覆胶东群-粉子山群变质岩；4.外围胶莱盆地沉积岩

花岗岩的锆石年龄统计(图13)显示，交代-重熔深融花岗岩类形成于燕山运动早期，锆石年龄介于160～126 Ma，主要成岩期约在155 Ma。岩浆核的玲珑型花岗岩和栾家河型花岗岩的成岩年龄集中于150～160 Ma，形成于燕山早期；而郭家岭型花岗闪长岩成岩年龄主要分布在126～130 Ma之间，为燕山晚期。胶东金矿的成矿年龄集中在120～105 Ma[55-56]，即早白垩世晚期。

金矿与壳源深熔花岗岩之间有明显的时差，可以认为胶东金矿主体是岩浆期后热液交代蚀变矿床。“岩浆核杂岩”的热液蚀变岩矿化的时间在120～105 Ma，揭示“岩浆核杂岩”的拆离断层成矿特征。

图13　胶东地区成矿花岗岩成岩及金矿成矿年龄Fig.13　The diagenetic age of metallogenic granite and gold metallogenic age of Jiaodong area(年龄数据据参考文献[27,55-56,57-61])

4.3“岩浆核杂岩”的拆离断裂热液成矿地质特征

(1)滑脱断层既为导矿构造，又为容矿场所，其规模巨大，连通地表与地壳深处熔融岩浆体。在伸展条件下，断层带为低压空间,深部岩浆热液以及变质热液、混合岩化热液向断层带运移，并沿其上升。滑脱断层下部韧性剪切带为一规模巨大的强应变带，碎裂岩变化,提供了含金热液活化、迁移和富集。此外，随着上盘冷岩块向下剥离，下盘热岩块不断上升，两者接触带提供地下水和热能，促使热液大规模循环对流，不断萃取围岩中的Au物质，在滑脱断层中有利地段成矿。

(2)滑脱断层构造岩控制了金矿化的规模和强度。退变质花岗质糜棱岩、绿泥石角砾岩、微角砾岩一般可能构成工业矿体。滑脱断层构造岩微裂隙的密集透入性控制了金矿化，使其呈均匀细脉浸染状，载金矿物黄铁矿、黄铜矿等均匀弥散于断层构造岩中，金品位较均匀，延深、延长大，如三山岛金矿、焦家金矿、新城金矿等焦家式蚀变岩型金矿均有此现象。

(3)滑脱断层控制了矿体的产出位置，矿体一般位于断层下盘花岗岩范围。滑脱断层走向由NEE转向NE的部位、倾角由缓变陡的部位形成阶梯状分布，成为控制矿体厚度和品位、控制矿化垂直分带及寻找深部“第二富集带”的重要构造背景。

(4)滑脱断层韧性剪切带附近多发育规模较小的次级辫状、网状韧脆性断裂裂隙，其控制了规模较小的焦家式金矿床，如河东金矿等，被称为“河西式”或“灵山式”金矿。与滑脱带反倾斜的张性裂隙、雁列是张剪断裂等充填硫化物石英脉金矿，称为玲珑式金矿[10,57]。

(5)滑脱断层具有多期活动，早期尚有逆冲、走滑运动，致使金矿化多期热液叠加，尤其中生代金矿化作用强烈，形成巨大的金矿床。

4.4胶东金矿的“岩浆核杂岩”隆起-拆离构造带蚀变成矿过程

胶东地区区域构造岩石包含晚太古代(Ar3)的胶东古岩浆弧、中生代侵入弧(J3)和莱阳陆内火山-沉积断陷盆地(K—Q)。地洼区的中生代侵入弧和莱阳陆内火山-沉积断陷盆地是陆内“岩浆核杂岩”及其拆离带成矿的构造基础。

Ar—Pt(2 500～1 300 Ma)时期，该区发育了胶东古岩浆弧，并发育了胶东群和荆山群两套绿岩带[24]，成为胶东金矿的胶东基底地壳结构成分保障[23]。

J3—K1时期是胶东“岩浆核杂岩”的主要形成时段。壳幔结构中莫霍面的波状隆起和凹陷促进了原地-侵位壳源交代重熔和上隆侵位。在区域剪切环境下的交代重熔过程中，高钾富碱质玲珑似片麻状黑云母花岗岩系列(160～150 Ma)形成；其张性体制引起深度重熔且大规模上侵的栾家河型等粒-粗粒二长花岗岩(157～152 Ma)；后来挤压环境郭家岭型似斑状花岗闪长岩强力侵位(126～130 Ma)；更晚期的张裂松弛构造环境韦德山等粒-粗粒二长花岗岩(100～120 Ma)形成；以上就是胶东“岩浆核杂岩”的基本构成。

K1—K2发育阶段(100～120 Ma)侵位界面发育的断裂及同步的火山-沉积盆地的发育，显示区域松弛和拆离滑脱的构造活动，岩浆期后热液交代蚀变断裂岩带是胶东金矿的主要成矿作用[23,31]。

5　“岩浆核杂岩”和“变质核杂岩”的对比

胶东“岩浆核杂岩”与前人的“变质核杂岩”成矿特点也不一样。宋鸿林等对变质核杂岩进行了描述：“空间形态呈穹状或长垣状背斜产出，平面形态为中、深变质基底的构造被外围不变质或浅变质盖层环绕。顶部发育有含糜棱岩带的韧性剪切带，大型低角度正断层分布在糜棱岩带之上”[63]。前人认为拆离作用在变质核杂岩构造中起到了重要作用，为了将变质核杂岩构造与其他变质岩构造的定义区别开来，再次定义了变质核杂岩构造：“拆离断层在伸展环境作用下发育进而杂岩体核部构造形成，周围被韧性或脆韧性断裂围限形成的非挤压褶皱而抬升的山体命名为拆离-变质核杂岩构造”[64]。宋鸿林提出具体的3层结构的观点，即变质岩核部—中间层—上覆盖层[64]。

“岩浆核杂岩”的研究目前不是很广泛，在研究扬子克拉通变质体时，郭建强等针对其研究区西缘发育的穹状变形提出了“岩浆核杂岩”概念[65]，但并未做深入研究；喻安光在《四川石棉草科穹状岩浆核杂岩构造特征》中提出了“穹状岩浆核杂岩构造”的概念[66]，并在之后的研究中研究了大水沟岩浆核杂岩的组成特征及岩浆核杂岩的形成时代和变质作用[67]。刘俊来、崔迎春阐述了岩浆核杂岩的构造单元组成，并对“辽吉朝褶皱带古元古宙岩浆核杂岩”的成因和大地构造意义方面进行深入研究[68-69]。刘细元、钟达洪等在华南板块北缘(江西萍乡段)研究其发育的伸展构造特征时，将研究区的穹窿状变形变质体定义为“岩浆核杂岩”，并称其为“武功山岩浆核杂岩”[70]。

典型的“岩浆核杂岩”构造与变质核杂岩类似，由3个构造单元组成：核部岩浆杂岩、外部的滑覆体壳及之间顺层韧性剪切带，通常情况下，核部花岗岩是由同构造侵入体组成。花岗岩核部就位于古元古代之下，与上覆深成变质岩盖层呈现局部不整合的特点，形成 “状似披盖片麻岩穹窿”的构造形式[69]。

喻安光对四川大水沟岩浆核杂岩的研究中提出，岩浆核杂岩由内核(花岗岩岩基)、外壳(沉积-火山岩建造构造的变质岩石)和顺层韧性剪切带3部分组成[67]。刘细元提出武功山岩浆核杂岩由岩浆核、伸展剪切拆离断层和韧脆性过渡带3部分组成[70]。

尽管前人对“岩浆核杂岩”的构造组成认识不尽一致，但基本可以确定“岩浆核杂岩”的组成和变质核杂岩的组成有一定的相似性，都是由核部、中间拆离滑脱带、上覆块体这三大部分组成。不同地点或不同部位的“岩浆核杂岩”可能会有区别。在成因方面，研究者有较为一致的认识，即因为核部花岗岩的侵位引起地壳隆起和伸展[67-70]。

拆离断层(Detachment fault)的概念最早是由Pierce 1963年提出的，之后Davis等将其扩展到伸展构造的实际应用中来[71]。拆离断层不是普通的断裂构造，具有其独特性，具体来说就是伸展环境作用下，两种不同性质岩层间的相对运动滑脱面。通常深部发育早期的韧性剪切带，浅部发育晚期的脆性变形[72-74]。本研究把拆离断层与胶东岩浆核杂岩联系为一个构造系统加以描述。

本研究对比了胶东“岩浆核杂岩”与变质核杂岩构造的一般地质特征，发现它们有明显的区别(表4)。“岩浆核杂岩”是以岩浆岩为中心的穹状或卵状形式出露，变质核杂岩是以变质岩为中心的穹状形式出露。在构造分带样式方面，“岩浆核杂岩”核部为花岗岩岩体，盖层为由深变质基底变质岩，介于二者之间主要在岩体范围发育脆-韧性剪切带；变质核杂岩上部盖层为未变质的沉积岩，下部为变质基底岩石，介于二者之间为拆离断层。“岩浆核杂岩”主滑移带是早期韧性、晚期脆韧性剪切带或滑脱断层，核部为花岗杂岩体，盖层主要是变质岩老地层和中新生代断陷盆地，形成于剪切应力环境的挤压—隆起—伸展滑脱过程中；变质核杂岩主滑移带是脆性产状断层和盆岭系，核部主要为古老的变质基底岩系，盖层为新的未变质的沉积岩和断陷盆地，形成于收缩造山作用过程中。“岩浆核杂岩”的动力机制是中生代岩浆作用及其构造岩浆热和热液动力； 而变质核杂岩的动力机制为古老变质作用，或近于同期热液的构造变质成岩动力。

表4　“岩浆核杂岩”与变质核杂岩构造特征对比

6　结　论

在胶西北地区中生代岩浆岩构造岩相图的基础上，本文建立了“胶东地区‘岩浆核杂岩’隆起-拆离带岩浆期后热液蚀变成矿”模式，认为胶东金矿形成于中国东部板块拼合后的大陆，受控于 “岩浆核杂岩”的构造。“岩浆核杂岩’隆起-拆离带热液成矿”在我国中东部地台活化区是一种广泛现象，应该得到广泛的重视和深入的研究。

(1)新华夏构造体系的构造应力场引起北东斜列的莫霍面褶皱是胶东花岗岩的深部成因背景。壳幔隆起-凹陷加强了交代重熔-深融岩浆作用，形成以花岗杂岩(160～130 Ma)为核部的穹窿状构造岩相组合，围绕岩浆岩核部分布的依次是古老变质岩石系(2 500～1 300 Ma)和陆相火山-沉积岩盆地等(J—K)。

(2)胶东 “岩浆核杂岩”由多个多期中生代花岗岩组成：玲珑型似片麻状黑云母花岗岩、栾家河型中粗粒二长花岗岩和郭家岭型似斑状花岗闪长岩。这3类花岗岩都与金矿成矿有密切的关系。

(3)在岩浆岩和变质岩接触带以及变质岩和白垩纪沉积岩边界都发育剪切断裂，并且显示为滑脱拆离断裂带。在断层拆离带的花岗岩区段发育构造破碎岩带，该带受到岩浆热液和岩浆期后热液多次的交代蚀变作用，形成石英脉-黄铁绢英质蚀变岩式，即玲珑-焦家式金矿(120～100 Ma)。

(4)玲珑岩浆核杂岩体边部剪切带呈“铲式”拆离构造。招平断裂带平面“S” 形分布，剖面为上陡下缓的“铲式”构造，上盘相对运动方向约为SE130°，古差应力值大小为54.63 MPa，应变状态处于拉长型应变区域内，应力场方向为NW—SE向。它们的产状变化控制了矿化的分带特点。

(5)“岩浆核杂岩”和变质核杂岩是明显不同的构造形式。胶东“‘岩浆核杂岩’隆起-拆离带构造”特征对于深部外围探矿意义重大，需要谨慎和因地制宜地研究成矿构造系统问题。

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Hydrothermal Alteration Metallogenesis in the Determination Zone of a “Magmatic Core Complex” Upheaval-detachment Structure，Jiaodong

LÜ Guxian1,2,3，LI Hongkui4，DING Zhengjiang3，HAN Fangfa5，LI Bohui3

(1.InstituteofGeomechanics,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100081,China；2.SchoolofEarthScienceandResources，Chang’anUniversity,Xi’an,Shaanxi710054,China；3.SchoolofEarthSciencesandResources，ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China；4.GeologicalScienceExperimentResearchInstituteofShandongProvince，Jinan，Shandong250013，China；5.TheSixthExplorationInstituteofGeologyandMineralResourcesofShandongProvince，Weihai,Shandong264209，China)

Jiaodong gold mine is one of the most largest gold deposits related with granites in the world. This paper points out that Jiaodong gold deposits formed in the inland after plate collison in Mesozoic，and that they belong to “Diwa”tectonic areas. The authors substitute a new concept of “magmatic core complex” for “metamorphic core complex”.There are the “magmatic core complex” in Jiaodong ，which posses granite core (180-130 Ma)，metamorphic wall-rock (2,500-1,300 Ma)and their lid of volcanic sedimentary basin.Shear zones are located among the granites，metamorphics and sedimentary beds; the shear zones between the granite core and the metamorphic wall rocks return into the detachment fault with wide toughness-brittleness cataclastic rocks at the side of granites; therefore, the Jiaodong gold deposits of phyllic alteration form by the post-magmatic hydrothermal liquid in fault cataclastic rocks(120-100 Ma).The Jiaodong “magmatic core complex”structure perhaps is a common geologic phenomenon at actic Mesozoic in China.

Jiaodong gold deposit； magmatic core complex； detachment zone；hydrothermal alteration deposit

2015-10-05；改回日期：2016-03-21；责任编辑：戚开静。

国家自然科学基金项目(40972061)；山东省国土资源厅项目(鲁地调合[2012]33号)。

吕古贤，男，研究员，博士生导师，1949年出生，构造学专业，主要从事矿田构造研究。

Email:lvguxian@126.com。

P54；P618.5；P588.1

A

1000-8527(2016)02-0247-16