近日，GSA Bulletin正式发表了吉林大学周建波教授科研团队联合山东省地矿局第六地质大队丁正江研究员科研团队研究成果。胶东半岛位于华北克拉通东南缘，是中国最大的黄金产区。晚中生代古太平洋板块俯冲作用引发了华北克拉通大规模的壳幔相互作用及爆发式成矿事件，但古太平洋俯冲—华北克拉通破坏与岩浆作用、成矿作用的耦合关系尚不清楚。有鉴于此，研究团队对胶东半岛广泛分布的岩浆岩展开系统调查，选取广泛出露的晚侏罗世玲珑期岩浆岩和早白垩世伟德山期岩浆岩样品系统开展锆石U-Pb及原位Hf同位素，全岩主微量和Sr-Nd-Pb同位素分析测试，结合大量已有年代学和地球化学资料，以深化认识胶东半岛大规模岩浆活动时间、成因和地球动力学背景及与金成矿关系，提出了胶东金矿为“造山带叠合型金矿”的新认识。
图1 华北克拉通及其邻区构造图（a）和胶东半岛晚中生代岩浆岩与金矿床分布简图（b）
研究结果表明：
1．胶东半岛玲珑期和伟德山期岩浆岩的侵位时间分别为晚侏罗世（160±3 ~ 153±3 Ma）和早白垩世（121±2 ~ 118±1 Ma）。地质年代学和地球化学分析表明，玲珑期岩浆岩具有明显的埃达克岩特征，表明玲珑期岩浆岩形成于高压环境，起源于增厚下地壳的部分熔融，并混合了扬子板块和苏鲁造山带的物质；而伟德山期岩浆岩靠近岛弧区，华北板块下地壳不是该期岩浆岩的直接或唯一来源，而是源于太古宙岩石圈地幔部分或全部被剥离而发生的华北-扬子板块中下地壳熔融，并受到富集岩石圈地幔成分的混染。晚中生代花岗岩地球化学特征显示岩浆成分有从EMⅡ到EMⅠ的演化趋势。
2．晚中生代岩浆活动记录了半岛及周边地区的地球动力学演化。综合构造判别图解及其他地质证据，得出晚侏罗世岩浆活动与华北板块与扬子板块碰撞以及随后古太平洋板块的西向俯冲引起的地壳生长/增厚有关，早白垩世（~120Ma）岩浆活动是西向俯冲的古太平洋板块回撤引起的岩石圈快速减薄和软流圈流体上升引发的，是伸展构造机制下克拉通破坏的响应。
3．早白垩世早期构造体制转变期间，具备埃达克质亲缘性的郭家岭期岩浆岩进一步证实了~130 Ma大陆地壳的生长。郭家岭期和伟德山期岩浆岩中幔源包体则反映在~120 Ma时，原始岩浆源区由交代大陆岩石圈地幔向软流圈地幔转变，表明岩浆源深度趋深。郭家岭期和伟德山期岩浆事件的较短间隔（~10 Myr）支持了~120 Ma时岩石圈剥离/减薄（即克拉通破坏）的加剧（图2）。
图2 胶东半岛晚中生代岩浆岩年龄分布频谱图
4．胶东半岛岩石圈拆沉/减薄加剧、软流圈流体上升和同期金矿化耦合发生在~120 Ma，与华北克拉通东部的破坏密切相关。岩石圈减薄和伸展在中上地壳广泛发育与郯庐断裂相关的次级构造，为含金流体富集提供了有利位置，从而控制了金矿化的空间分布（图3）。胶东地区先后经历了华北-扬子板块碰撞造山和古太平洋板块俯冲造山，处于多重构造域叠加位置，不同时期的造山带干涉叠合使得成矿物质初步聚集；晚中生代挤压—伸展构造体制转换造成大规模克拉通破坏，岩石圈地幔拆沉致使软流圈上涌为成矿作用提供了动力源；克拉通破坏背景下浅部强烈的伸展作用为成矿物质提供赋存空间；多因时空耦合成就了爆发式金成矿事件的发生，目前胶东金矿有多种不同的成因解释，本文认为“造山带叠合型金矿”更为合理。
图3 胶东半岛晚中生代地球动力学演化模式图
（b）中黑色箭头表示强烈的地幔对流导致软流圈上涌和岩石圈拆沉加剧；橙色箭头代表从停滞的大洋板块释放的富硫流体；白色箭头代表古太平洋板块的运动轨迹；MCLM-交代大陆岩石圈地幔；NCC-华北克拉通；YC-扬子克拉通；PPOP：古太平洋板块；TLF-郯庐断裂带; WYF-五莲-烟台断裂
该研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊《GSA Bulletin》上，吉林大学与山东地矿局第六地质大队联合培养博士生王斌为论文第一作者，吉林大学周建波教授和山东省地矿局第六地质大队丁正江研究员为论文共同通讯作者。得到了国家自然科学基金（41888101，41973048，U2006201）和中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室开放基金（GPMR202203）等项目联合资助。
论文信息：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.
论文全文链接：https://doi.org/10.1130/B37057.1
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