山东新太古代侵入岩颇为发育,规模较大,是古老变质基底岩系主要组成部分,划归变质的深成侵入岩类,广布于鲁西地区各地和鲁东地区北部。
就发育程度而言,后者远不及前者。鲁西阜平期、五台期颇为分明,均显示早期超基性、基性岩侵位,中后期为中酸性TTG质花岗岩侵入,鲁东地区仅出现一次。岩石均经受区域角闪相变质作用和韧性剪切带的叠加改造,形成一套变质变形强烈的花岗质片麻岩系。
一、鲁西地区新太古代侵入岩
1986—2003年,鲁西地区1:5万、1:20万、1:25万区域地质调查将沂水超单元划归中太古代,万山庄、蒙山、南涝坡、峄山超单元划归新太古代,傲徕山、四海山、红门、摩天岭超单元划归古元古代。2005年,省地质调查院开展1:25万济宁市、临沂市两幅区域地质调查,随后与中国地质科学院地质研究所、天津地质矿产研究所合作开展了鲁西地区早前寒武纪地质研究。依据大量的侵入岩锆石SHRIMP U-Pb测年资料,将蒙山超单元解体,中性-中酸性灰色片麻岩套改称泰山岩套,划归新太古代早期。从原蒙山超单元分解出片麻状花岗闪长岩、片麻状奥长花岗岩新建立新甫山岩套,从南涝坡超单元分解出部分基性-超基性侵入岩命名为黄前组合,均划归新太古代中期。将南涝坡组合、峄山岩套、沂水岩套、傲徕山岩套、四海山岩套、红门岩套划归新太古代晚期;将摩天岭岩套取消,归属傲徕山岩套。
鲁西地区前寒武纪结晶基底广泛出露,展布方位各地不尽相同。泰山、徂徕山、蒙山一带呈北西向宽带状展布,与早古生代盖层相间显露;鲁山-沂山一带呈近南北、北北西向带状展布;沂沭断裂带内汞丹山及其南北地区呈北北东向带状分布,构成扇形格局。前寒武纪侵入岩侵入活动集中于新太古代,于中元古代结束,以新太古代最为强烈,多呈岩基、岩株状产出。新太古代早期侵入岩经受区域变质作用,形成一套灰色片麻岩;新太古代中期侵入岩为TTG质花岗岩;新太古代晚期岩浆活动地幔岩浆侵入和地壳深熔形成钾质花岗岩,导致大规模刚性陆壳的形成。
新太古代早期侵入岩。广布于泰山、徂徕山、蒙山一带,另外在汞丹山以南亦有出露。第一阶段为超基性-基性侵入岩类(万山庄组合),呈规模小而分散的包体残留于花岗质片麻岩系内,散布于新泰、泰安、长清一些地区,另外在费县、平邑境内亦有所见,包括前麻峪变辉石橄揽岩(蛇纹石岩、透闪阳起片岩)、安子沟中粗粒变角闪石岩、张家庄斑状细粒变角闪辉长岩、赵家庄中粒变角闪辉长岩。第二阶段为中性-中酸性灰色片麻岩套 (蒙山片麻岩套),划分为石校细粒角闪黑云闪长质片麻岩、白马庄细粒含角闪黑云石英闪长质片麻岩、贾村中粒角闪石英闪长质片麻岩、望府山条带状细粒含黑云英云闪长质片麻岩、西官庄中粒含黑云角闪英云闪长质片麻岩、李家楼中细粒黑云英云闪长质片麻岩、扫帚峪细粒片麻含黑云英云闪长岩,锆石内核SHRIMP U-Pb年龄2740-2694百万年。
新太古代中期侵入岩。主要分布于泰山东侧上港-新甫山一带。第一阶段为地幔岩楽侵入形成的超基性-基性侵入岩类(黄前组合),分布于济南南部山区水帘峡地质公园至泰山东部麻塔、竹子园一带,包括西店子变辉石橄榄岩(蛇纹岩、透闪阳起片岩)、麻塔粗粒角闪石岩、刘家沟斑状中粗粒变角闪辉长岩、竹子园中细粒变角闪辉长岩等,锆石SHRIMP U-Pb年龄 2624.4百万年。第二阶段为TTG质花岗岩(新甫山岩套),主要有新甫山片麻状花岗闪长岩、上港片麻状奥长花岗岩,锆石内核SHRIMP U-Pb年龄分别为2613±12百万年、26之6±13百万年,侵入泰山岩群。
新太古代晚期侵入岩。是鲁西地区分布较广的侵入岩,是变质基底重要组成部分,规模大。该期侵入岩由五个阶段(岩套)侵入岩岩石系列组成。第一阶段为超基性、基性岩类,规模小而分散,归并南涝坡组合,包括南盐 店细粒变辉长岩(斜长角闪岩)、余粮店斑状细粒变角闪辉长岩、百草房中粗粒变角闪辉长岩,散布于寨山、蒙山中段,泰山东部、北部及沂沭断裂带内。第二阶段为中性一中酸性TTG质花岗岩系列,归并于峄山岩套,分布于鲁中、鲁南地区的尼山、峄山、昙山及告山一凤仙山的南北两侧、蒙山龟蒙顶一带广大地区。该岩套从早到晚共划分24个单元,早期形成含黑云角闪闪长岩-黑云石英闪长岩-黑云角闪石英闪长岩-黑云石英二长闪长岩等中性侵入岩,中期形成一套英云闪长岩和奥长花岗岩组合,晚期形成的岩石为一套花岗闪长岩、斑状花岗闪长岩类,主要分布于蒙山龟蒙顶、邹城峄山等地。晚期是一套角闪黑云和斑状黑云及斑状的花岗闪长岩类,锆石SHRIMP U-Pb年龄集中在2550?2520百万年。第三阶段为中酸性钾质花岗岩系列和紫苏花岗岩系列,分别归并于傲徕山岩套和沂水岩套。傲徕山岩套二长花岗岩系列,岩体规模宏大,广布于鲁西各山区和沂沭断裂带内,主要由条带状二长花岗岩、斑状二长花岗岩和淡色块状二长花岗岩(包括原划分的摩天岭岩套)组成,锆石SHRIMP U-Pb年龄集中在2550-2500百万年。沂水岩套为含紫苏花岗闪长岩-紫苏二长花岗岩,仅出露于沂水地区,主要包括马山中粒紫苏二长花岗岩、雪山含紫苏花岗闪长岩、蔡峪中粗粒石榴紫苏花岗闪长岩,锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为2538±6百万年、2532±9百万年、2562±14百万年0第四阶段侵入岩(四海山岩套)系一套偏碱性的正长花岗岩系列,自早到晚划为狼窝顶弱片麻状中粗粒含黑云正长花岗岩、棠棣峪中细粒正长花岗岩、北庄中粒含斑正长花岗岩、西南岭细粒正长花岗岩,主要分布于平邑四海山和沂源璞丘、薛庄一带。锆石内核 SHRIMPU-Pb年龄2525±13百万年、2533±8百万年。第五阶段侵入岩红门岩套,集中分布于泰山、徂徕山、蒙山、四海山一带,沂沭断裂带内亦有出露,规模较小,为一次小规模的中性-中酸性岩浆侵入活动。自早到晚由 角闪辉长岩-闪长岩-石英闪长岩-石英二长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩,划分10个单元。岩石锆石SHRIMP U-Pb年龄2480百万年、2502±14百万年。
二、鲁东地区新太古代侵入岩
新太古代早期侵入岩广布于莱西唐家庄-马连庄,栖霞以西和东南部,招远和莱州南部一带。第一阶段为马连庄超基性-基性侵入岩组合,包括南岚蛇纹石化变辉橄岩、大吴家中粗粒变角闪石岩和栾家寨中细粒变辉长岩 (斜长角闪岩),呈规模小而分散的包体残留于花岗质片麻岩系内。第二阶段为栖霞岩套灰色片麻岩系,主要包括回龙夼条带状细粒含角闪黑云英云闪长岩、新庄中细粒含角闪黑云英云闪长岩,广布于招远-平度断裂以东,桃 村-东陡山断裂以西,胶莱盆地以北的招远、莱西、莱阳、栖霞等地区,呈北西或北东向带状岩基、岩株状产出,侵入于胶东岩群,经受了角闪岩相变质作用和韧性剪切带的叠加改造。2004年,中国科技大学唐俊等测得栖霞南部榆科顶英云闪长质片麻岩锆石U-Pb不一致线上交点年龄2670±31百万年,代表原岩形成年龄。
1986—2003年,鲁东地区未划分新太古代晚期侵入岩。2005年,省地质调查院与中国地质科学院地质研究所合作开展的山东省侵入岩形成年代和期次划分研究,从原栖霞岩套解体出一套片麻状细粒奥长花岗岩和片麻状细粒含黑云花岗闪长岩,包括牟家片麻状细粒奥长花岗岩(含乐土夼片麻状细粒含角闪奥长花岗岩)和蓝蔚夼片麻状细粒含黑云花岗闪长岩,其中片麻状细粒奥长花岗岩在莱阳谭格庄-莱西马连庄一带出露规模大,故命名为 谭格庄岩套,依据精确测年资料,划归新太古代晚期侵入岩。牟家片麻状细粒奥长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄2509±12百万年。蓝蔚夼片麻状细粒含黑云花岗闪长岩测得单颗粒锆石U-Pb年龄2577±6百万年、2563±3百万年,基本代表岩浆侵入年龄。
第二节 新太古代侵入岩
山东新太古代侵入岩颇为发育,规模较大,是古老变质基底岩系主要组成部分,划归变质的深成侵入岩类,广布于鲁西地区各地和鲁东地区北部。
就发育程度而言,后者远不及前者。鲁西阜平期、五台期颇为分明,均显示早期超基性、基性岩侵位,中后期为中酸性TTG质花岗岩侵入,鲁东地区仅出现一次。岩石均经受区域角闪相变质作用和韧性剪切带的叠加改造,形成一套变质变形强烈的花岗质片麻岩系。
一、鲁西地区新太古代侵入岩
1986—2003年,鲁西地区1:5万、1:20万、1:25万区域地质调查将沂水超单元划归中太古代,万山庄、蒙山、南涝坡、峄山超单元划归新太古代,傲徕山、四海山、红门、摩天岭超单元划归古元古代。2005年,省地质调查院开展1:25万济宁市、临沂市两幅区域地质调查,随后与中国地质科学院地质研究所、天津地质矿产研究所合作开展了鲁西地区早前寒武纪地质研究。依据大量的侵入岩锆石SHRIMP U-Pb测年资料,将蒙山超单元解体,中性-中酸性灰色片麻岩套改称泰山岩套,划归新太古代早期。从原蒙山超单元分解出片麻状花岗闪长岩、片麻状奥长花岗岩新建立新甫山岩套,从南涝坡超单元分解出部分基性-超基性侵入岩命名为黄前组合,均划归新太古代中期。将南涝坡组合、峄山岩套、沂水岩套、傲徕山岩套、四海山岩套、红门岩套划归新太古代晚期;将摩天岭岩套取消,归属傲徕山岩套。
鲁西地区前寒武纪结晶基底广泛出露,展布方位各地不尽相同。泰山、徂徕山、蒙山一带呈北西向宽带状展布,与早古生代盖层相间显露;鲁山-沂山一带呈近南北、北北西向带状展布;沂沭断裂带内汞丹山及其南北地区呈北北东向带状分布,构成扇形格局。前寒武纪侵入岩侵入活动集中于新太古代,于中元古代结束,以新太古代最为强烈,多呈岩基、岩株状产出。新太古代早期侵入岩经受区域变质作用,形成一套灰色片麻岩;新太古代中期侵入岩为TTG质花岗岩;新太古代晚期岩浆活动地幔岩浆侵入和地壳深熔形成钾质花岗岩,导致大规模刚性陆壳的形成。
新太古代早期侵入岩。广布于泰山、徂徕山、蒙山一带,另外在汞丹山以南亦有出露。第一阶段为超基性-基性侵入岩类(万山庄组合),呈规模小而分散的包体残留于花岗质片麻岩系内,散布于新泰、泰安、长清一些地区,另外在费县、平邑境内亦有所见,包括前麻峪变辉石橄揽岩(蛇纹石岩、透闪阳起片岩)、安子沟中粗粒变角闪石岩、张家庄斑状细粒变角闪辉长岩、赵家庄中粒变角闪辉长岩。第二阶段为中性-中酸性灰色片麻岩套 (蒙山片麻岩套),划分为石校细粒角闪黑云闪长质片麻岩、白马庄细粒含角闪黑云石英闪长质片麻岩、贾村中粒角闪石英闪长质片麻岩、望府山条带状细粒含黑云英云闪长质片麻岩、西官庄中粒含黑云角闪英云闪长质片麻岩、李家楼中细粒黑云英云闪长质片麻岩、扫帚峪细粒片麻含黑云英云闪长岩,锆石内核SHRIMP U-Pb年龄2740-2694百万年。
新太古代中期侵入岩。主要分布于泰山东侧上港-新甫山一带。第一阶段为地幔岩楽侵入形成的超基性-基性侵入岩类(黄前组合),分布于济南南部山区水帘峡地质公园至泰山东部麻塔、竹子园一带,包括西店子变辉石橄榄岩(蛇纹岩、透闪阳起片岩)、麻塔粗粒角闪石岩、刘家沟斑状中粗粒变角闪辉长岩、竹子园中细粒变角闪辉长岩等,锆石SHRIMP U-Pb年龄 2624.4百万年。第二阶段为TTG质花岗岩(新甫山岩套),主要有新甫山片麻状花岗闪长岩、上港片麻状奥长花岗岩,锆石内核SHRIMP U-Pb年龄分别为2613±12百万年、26之6±13百万年,侵入泰山岩群。
新太古代晚期侵入岩。是鲁西地区分布较广的侵入岩,是变质基底重要组成部分,规模大。该期侵入岩由五个阶段(岩套)侵入岩岩石系列组成。第一阶段为超基性、基性岩类,规模小而分散,归并南涝坡组合,包括南盐 店细粒变辉长岩(斜长角闪岩)、余粮店斑状细粒变角闪辉长岩、百草房中粗粒变角闪辉长岩,散布于寨山、蒙山中段,泰山东部、北部及沂沭断裂带内。第二阶段为中性一中酸性TTG质花岗岩系列,归并于峄山岩套,分布于鲁中、鲁南地区的尼山、峄山、昙山及告山一凤仙山的南北两侧、蒙山龟蒙顶一带广大地区。该岩套从早到晚共划分24个单元,早期形成含黑云角闪闪长岩-黑云石英闪长岩-黑云角闪石英闪长岩-黑云石英二长闪长岩等中性侵入岩,中期形成一套英云闪长岩和奥长花岗岩组合,晚期形成的岩石为一套花岗闪长岩、斑状花岗闪长岩类,主要分布于蒙山龟蒙顶、邹城峄山等地。晚期是一套角闪黑云和斑状黑云及斑状的花岗闪长岩类,锆石SHRIMP U-Pb年龄集中在2550?2520百万年。第三阶段为中酸性钾质花岗岩系列和紫苏花岗岩系列,分别归并于傲徕山岩套和沂水岩套。傲徕山岩套二长花岗岩系列,岩体规模宏大,广布于鲁西各山区和沂沭断裂带内,主要由条带状二长花岗岩、斑状二长花岗岩和淡色块状二长花岗岩(包括原划分的摩天岭岩套)组成,锆石SHRIMP U-Pb年龄集中在2550-2500百万年。沂水岩套为含紫苏花岗闪长岩-紫苏二长花岗岩,仅出露于沂水地区,主要包括马山中粒紫苏二长花岗岩、雪山含紫苏花岗闪长岩、蔡峪中粗粒石榴紫苏花岗闪长岩,锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为2538±6百万年、2532±9百万年、2562±14百万年0第四阶段侵入岩(四海山岩套)系一套偏碱性的正长花岗岩系列,自早到晚划为狼窝顶弱片麻状中粗粒含黑云正长花岗岩、棠棣峪中细粒正长花岗岩、北庄中粒含斑正长花岗岩、西南岭细粒正长花岗岩,主要分布于平邑四海山和沂源璞丘、薛庄一带。锆石内核 SHRIMPU-Pb年龄2525±13百万年、2533±8百万年。第五阶段侵入岩红门岩套,集中分布于泰山、徂徕山、蒙山、四海山一带,沂沭断裂带内亦有出露,规模较小,为一次小规模的中性-中酸性岩浆侵入活动。自早到晚由 角闪辉长岩-闪长岩-石英闪长岩-石英二长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩,划分10个单元。岩石锆石SHRIMP U-Pb年龄2480百万年、2502±14百万年。
二、鲁东地区新太古代侵入岩
新太古代早期侵入岩广布于莱西唐家庄-马连庄,栖霞以西和东南部,招远和莱州南部一带。第一阶段为马连庄超基性-基性侵入岩组合,包括南岚蛇纹石化变辉橄岩、大吴家中粗粒变角闪石岩和栾家寨中细粒变辉长岩 (斜长角闪岩),呈规模小而分散的包体残留于花岗质片麻岩系内。第二阶段为栖霞岩套灰色片麻岩系,主要包括回龙夼条带状细粒含角闪黑云英云闪长岩、新庄中细粒含角闪黑云英云闪长岩,广布于招远-平度断裂以东,桃 村-东陡山断裂以西,胶莱盆地以北的招远、莱西、莱阳、栖霞等地区,呈北西或北东向带状岩基、岩株状产出,侵入于胶东岩群,经受了角闪岩相变质作用和韧性剪切带的叠加改造。2004年,中国科技大学唐俊等测得栖霞南部榆科顶英云闪长质片麻岩锆石U-Pb不一致线上交点年龄2670±31百万年,代表原岩形成年龄。
1986—2003年,鲁东地区未划分新太古代晚期侵入岩。2005年,省地质调查院与中国地质科学院地质研究所合作开展的山东省侵入岩形成年代和期次划分研究,从原栖霞岩套解体出一套片麻状细粒奥长花岗岩和片麻状细粒含黑云花岗闪长岩,包括牟家片麻状细粒奥长花岗岩(含乐土夼片麻状细粒含角闪奥长花岗岩)和蓝蔚夼片麻状细粒含黑云花岗闪长岩,其中片麻状细粒奥长花岗岩在莱阳谭格庄-莱西马连庄一带出露规模大,故命名为 谭格庄岩套,依据精确测年资料,划归新太古代晚期侵入岩。牟家片麻状细粒奥长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄2509±12百万年。蓝蔚夼片麻状细粒含黑云花岗闪长岩测得单颗粒锆石U-Pb年龄2577±6百万年、2563±3百万年,基本代表岩浆侵入年龄。