山東即墨馬山粗面英安巖年代學與地球化學特征及其地質(zhì)意義

朱曉青，侯方輝，劉洪濱，郭興偉，孫天本，秦亞超，安郁輝，李鳳春

1. 中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266071

2. 青島海洋科學與技術試點國家實驗室海洋礦產(chǎn)資源評價與探測技術功能實驗室，青島 266237

3. 中國海洋大學海洋發(fā)展研究院，青島 266100

4. 青島市即墨區(qū)馬山自然保護區(qū)管理處，青島 266200

5. 中國冶金地質(zhì)總局山東局測試中心，濟南 250014

巖石圈增厚與下沉是大陸巖漿弧地區(qū)普遍存在的旋回性過程，典型例子如：中新生代時期的中國華北東部與美洲科迪勒拉等地區(qū)[1]。任紀舜等[2]根據(jù)中國東部大興安嶺-太行山-武陵山重力梯度帶東、西兩側(cè)燕山造山期之后的差異性：西部保存良好的沉積盆地、廣泛分布的中元古代—侏羅紀沉積蓋層（中-上構造層）迥然不同于東部的變質(zhì)基底大量出露（下構造層）特征，首次提出中國東部在印支-燕山旋回期間曾因擠壓造山而隆升（成為高原）。鄧晉福等[3]根據(jù)實驗巖石學的證據(jù)，認為華北燕遼地區(qū)燕山期無負Eu異常的火山巖應形成于加厚的地殼底部（或山根帶）。董樹文等[4-5]提出燕山期華北周緣多板塊匯聚的東亞匯聚模式，用于解釋華北東部中生代東高西低古地勢的動力學機制。張旗等[6]在上述研究基礎上，首先提出“C型”埃達克巖的概念，將其用于描述中國東部燕山期富鉀并具埃達克巖屬性特征的巖漿巖，認為該類型巖漿巖源自增厚地殼的熔融，并根據(jù)中生代埃達克巖的分布大致圈定了東部高原的范圍。盡管對于“C型”埃達克巖的成因及其所代表的大地構造意義仍存在不同的認識[6-12]，但越來越多的實例證明了“C型”埃達克巖的出現(xiàn)與地殼增厚具有對應關系[8]。

“中國大地構造演化和國際亞洲大地構造圖編制（青島所）”項目組在2017—2019年進行海區(qū)毗鄰陸域的野外工作中，借助巖石主微量元素特征確定青島即墨馬山發(fā)育一套具埃達克巖地球化學特征的火山巖。該套中酸性火山巖因發(fā)育罕見的柱狀節(jié)理而建設成為“馬山石林”地質(zhì)景觀。1∶25萬青島市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果將該套火山巖歸入青山群八畝地組火山巖地層中[13]。韓宗珠等[14]曾根據(jù)巖石主微量元素分析結(jié)果提出馬山安山玢巖的分異結(jié)晶程度較高，為具火山弧屬性的鈣堿性火山巖，推測構造背景為大陸邊緣弧環(huán)境，火山巖成生的動力學機制可能為揚子板塊與華北板塊在燕山期的推擠作用。最近，何登洋等[15]也對該套馬山火山巖開展了鋯石測年、全巖地球化學及鋯石原位Lu-Hf同位素等工作，其認為該套火山巖來源巖漿形成于早白堊世（119.3±1.6 Ma）區(qū)域下地殼物質(zhì)的熔融，與膠萊盆地早白堊世伸展變形時間對應，對應的動力學機制為古太平洋板片大規(guī)?；爻繁尘跋碌膮^(qū)域性伸展。上述研究者前期所做的部分樣品顯示出典型的“C型”埃達克巖地化特征，但未對其埃達克巖屬性展開討論[14-15]，更大的分歧在于對該套火山巖形成的構造背景存在擠壓與伸展環(huán)境兩種截然相反的認識[14-15]。

基于此，擬以該套馬山柱狀節(jié)理中-酸性火山巖為研究目標，利用其中的鋯石U-Pb測年進一步限定其形成時代，借助巖石主微量元素分析與鋯石原位Lu-Hf同位素特征探討其來源巖漿性質(zhì)，在前人研究的基礎上，重點為下述3個科學問題的探討提供約束與線索：①馬山柱狀節(jié)理火山巖的形成時間；②柱狀節(jié)理火山巖的來源巖漿的地球化學特征；③該火山巖形成期對應的區(qū)域動力學機制等。

1 地質(zhì)背景與采樣

山東即墨馬山地區(qū)在大地構造位置上處于中朝板塊與揚子板塊的結(jié)合帶——蘇魯造山帶北側(cè)、膠萊盆地南部，因該地中性火山巖中發(fā)育規(guī)模壯觀的柱狀節(jié)理及其他地質(zhì)景觀，已建設成為省級地質(zhì)公園。該地區(qū)的柱狀節(jié)理中-酸性火山巖巖體直接覆蓋于早白堊世萊陽群曲格莊組砂巖、粉砂巖之上，屬于青山群八畝地組[13]（圖1a）。

馬山柱狀節(jié)理火山巖巖體露頭呈淺灰綠色，肉眼觀察為斑狀結(jié)構，發(fā)育充填方解石的晶洞（圖1b，c），晶洞直徑由幾厘米到十幾厘米不等。在馬山地質(zhì)公園的“石林”景觀處（36°24′3″N、120°22′17″E）分散采集新鮮的柱狀節(jié)理火山巖樣品4塊，每塊約5 kg，分別用于薄片磨制、鋯石挑選及主微量元素分析等。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)概況、馬山柱狀節(jié)理火山巖露頭與鏡下特征a. 研究區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)文獻[13]），b. 馬山石林剖面，c. 粗面英安巖中的晶洞構造，d. 馬山粗面英安巖鏡下顯微特征，左側(cè)為單偏光（-），右側(cè)為正交光（+）。Fig.1 Geological map of Mashan region with pictures of outcrops and photomicrographs of the volcanic rocks with columnar joints a. sketched geological map of study area （According to reference [13]）,b. section of columnar joints developed in Mashan,c. geode structure of the trachydacite,d. petrographic characteristics of Mashan trachydacite under microscope,with single polarized light （-）on the left and crossed light （+） on the right.

2 實驗方法

2.1 鋯石U-Pb、Lu-Hf及微量元素分析

選取樣品MS-01用于鋯石挑選、測年及薄片磨制。MS-01、MS-02、MS-03與MS-04用于主微量元素分析。鋯石挑選、制靶與拍照均在河北廊坊誠信地質(zhì)服務有限公司進行。按照標準的重礦物挑選流程對樣品進行粉碎、重磁分選，雙目鏡下挑選獲得用于定年的鋯石顆粒。然后用環(huán)氧樹脂將鋯石固定并研磨拋光至鋯石顆粒尺寸的1/2左右，以揭示鋯石內(nèi)部結(jié)構。在進行鋯石U-Pb及Lu-Hf測試前，首先拍攝鋯石的透射、反射及陰極發(fā)光圖像，以保證在分析過程中避開鋯石顆粒中的包裹體或裂隙。

鋯石U-Pb測試在中國冶金局山東局測試中心完成，所用激光剝蝕系統(tǒng)為美國Conherent 公司生產(chǎn)的GeoLasPro 193 nm ArF準分子系統(tǒng)，電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的型號為ThermoFisher 公司生產(chǎn)的iCAPQ。具體實驗流程為：以氦氣為載氣，束斑直徑為30 μm，頻率為10 Hz，能量密度約為8 J/cm2。單點采集時間模式為：30 s氣體空白，50 s樣品剝蝕，30 s沖洗；每10個樣品點插入一組標樣（鋯石標樣+成分標樣）。采用91500（年齡為1 064±2 Ma）作為外標進行基體校正；成分標樣采用NIST SRM610。其中29Si作為內(nèi)標元素。鋯石微量元素分析與UPb定年同步進行，以NIST 612作為外標計算未知微量元素的濃度，使用Pearce等[16]推薦值。利用29Si作為內(nèi)標對分析結(jié)果進行標準化。輕稀土元素分析結(jié)果的平均不確定度為10%，其余元素為5%。

鋯石原位Lu-Hf測試在北京科薈測試技術有限公司進行，利用NWR213nm 固體激光器對鋯石進行剝蝕，激光剝蝕的斑束直徑為55 μm，能量密度為7～8 J/cm2，頻率為10 Hz，激光剝蝕物質(zhì)以高純He為載氣送入Neptune Plus（MC-ICPMS）。以國際標樣GJ-1作為監(jiān)控樣。采用179Hf/177Hf=0.732 5對Hf同位素比值進行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正，采用173Yb/172Yb=1.352 74對Yb同位素比值進行指數(shù)歸一化質(zhì)量歧視校正。εHf（t）計算采用衰變常數(shù)λ=1.867×10?11/a[17]，（176Lu/177Hf）CHUR=0.033 2，（176Hf/177Hf）CHUR=0.282 772[18]，（176Lu/177Hf）DM=0.038 4，（176Hf/177Hf）DM=0.283 25[19]；TCDM為二階段Hf模式年齡；計算采用平均地殼176Lu/177Hf比值為0.015。

2.2 巖石主微量元素分析

樣品的主量元素與微量元素分析均在中國冶金地質(zhì)總局山東局測試中心完成。4件樣品的制備分為粗碎、中碎和細碎，每個階段均包括破碎、過篩、混勻和縮分4道工序，實驗室檢測溫度均保持25 ℃。主量元素分析采用X-射線熒光粉末熔片法，具體流程為：準確稱取0.200 0 g樣品，7.000 0 g混合熔劑放入瓷坩堝中，攪拌均勻，轉(zhuǎn)入鉑-金坩堝（wPt95%+wAu5%）內(nèi)，加入2滴溴化鋰溶液（4.2），將坩堝置于熔樣機上以1 150 ℃熔融12 min，澆鑄制備玻璃片。最后上機（ARL 9900XP型X射線熒光光譜儀）測試主量元素。主量元素的檢測精度與準確度為：SiO2、Al2O3、MgO為0.1%，總鐵TFe2O3、CaO為0.05%，TiO2、MnO、Na2O、K2O為0.01%，P2O5為0.005%。

微量元素測試采用電感耦合等離子質(zhì)譜法：準確稱取0.100 0 g樣品于Teflon杯中，少量水潤濕樣品，依次加入2 mL HNO3和3 mL HF，加蓋，放入鋼套，烘箱185 ℃加熱48 h后，冷卻后擰開鋼套，開蓋，電熱板130 ℃加熱蒸至盡干，加入2 mL HNO3繼續(xù)加熱蒸干，以1.5 mL HNO3，1.5 mL MQ水沖洗杯壁，加蓋，放入鋼套，180 ℃加熱12 h提取鹽類，冷卻后開蓋，轉(zhuǎn)移至100 mL 塑料刻度管中，稀釋至刻度，搖勻，靜置后利用ICP-MS測試微量元素。微量元素的檢測精度與準確度為：U為0.003×10?6，Y、Nd、Hf為0.01×10?6，Cd為0.02×10?6，Mo、Be、Zr、Ta為0.05×10?6，Sc、Ni、W、Tl、Pb為0.1×10?6，Co、Cu、Ga、Sr、Sn為0.2×10?6，Cr、Ba為0.5×10?6，Th為0.8×10?6，Li、Rb為1.0×10?6，V、Zn為2.0×10?6。稀土元素的檢出限除La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd為0.01×10?6外，其余均為0.003×10?6。

3 結(jié)果

3.1 巖相學

馬山柱狀節(jié)理火山巖的巖石薄片鏡下分析顯示：巖石主要由斑晶、基質(zhì)組成。斑晶顯示柱狀，呈角閃石假象組成，綠鱗石化、少量綠泥石化等呈假象，粒度一般為0.2～0.8 mm，分布零散，少數(shù)聚斑狀產(chǎn)出，部分具暗化邊結(jié)構（圖1d）?；|(zhì)由長石、暗色礦物假象、石英組成，長石主要為斜長石，呈半自形微板條狀，粒度一般＜0.1 mm，半定向或呈交織狀分布，具交織結(jié)構，其間填隙暗色礦物（已蝕變?yōu)榫G泥石等）及石英。杏仁體不規(guī)則狀，大小0.2～1 mm零散分布，被石英、綠泥石等填充（圖1d）。從巖石薄片分析即可發(fā)現(xiàn)石英含量較典型安山巖要高，薄片鑒定可將其歸為英安巖類。

3.2 鋯石U-Pb與Lu-Hf

馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖中挑選獲得的23顆鋯石進行U-Pb測年（表1），選取協(xié)和度≥90%、結(jié)果顯示最年輕一組12顆鋯石U-Pb加權平均年齡為113.2 ± 1.3 Ma （MSWD=0.64，圖2），對應早白堊世晚期Aptian與Albian期界線附近，其該組鋯石的Th/U比值均大于0.4，表明鋯石多為巖漿鋯石[20]，可用于代表馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖的形成時代。

圖2 馬山粗面英安巖鋯石特征與測年結(jié)果a. 馬山粗面英安巖的鋯石陰極發(fā)光圖像及對應的Pb206/U238年齡與εHf（t）值，b. 加權平均值，c. U-Pb年齡諧和圖。Fig.2 Zircon characteristics and dating results of the trachyandesite in Mashana. cathodoluminescence （CL） images,yellow numbers=U-Pb ages and red number= εHf（t） values;b. weighted mean age,c. concordia diagrams of zircons from the Mashan trachydacite.

表1 馬山粗面英安巖鋯石U-Pb測試結(jié)果Table 1 Zircon U-Pb dating results of trachydacite at Mashan

最年輕一組鋯石顯示相似的左傾稀土配分特征（標準化值據(jù)McDonough和Sun[21]），重稀土富集，具δCe正異常及輕微的δEu負異常（圖3）。碎屑鋯石的稀土元素特征與形成時代關系密切，表明不同時代鋯石的結(jié)晶條件存在差異（圖3）。鋯石原位Lu-Hf測試結(jié)果顯示：所測鋯石的εHf（t）值均為負值（?0.42～?19.48），對應的二階段模式年齡均為古元古代—太古代（表2，圖4）。

圖4 馬山粗面英安巖中鋯石的εHf（t）值與對應的二階段模式年齡Fig.4 εHf（t） values and two stage Hf model ages of zircons from trachydacite in Mashan

表2 馬山粗面英安巖鋯石原位Lu-Hf測試結(jié)果Table 2 Zircon in-situ Lu-Hf results of trachydacite at Mashan

圖3 馬山粗面英安巖中鋯石的稀土元素配分曲線[21]Fig.3 Rare earth element distribution pattern of zircons from Mashan trachydacite[21]

3.3 主微量元素特征

馬山柱狀節(jié)理火山巖4件樣品的主量元素含量如表3所示，SiO2含量較高，為65.44%～67.26%，平均為66.74%；Al2O3含量為13.37%～14.58%，平均為13.69%；K2O含量較高，為3.58%～3.98%，平均為3.79%；Na2O含量為3.77%～4.71%，平均為4.34%；全堿w（Na2O+K2O）含量為7.59%～8.24%，平均為8.13%；TiO2、MnO、P2O5含量均較低，平均含量分別為0.44%、0.09%、0.19%；MgO平均含量為2.14%；CaO平均含量為2.85%；全鐵含量較高（3.61%～3.89%），平均含量為3.69%。巖石全堿TAS圖解（據(jù)Le Bas[22]，圖5）中，樣品點均落于粗面英安巖區(qū)域，與鏡下鑒定結(jié)果吻合。

圖5 馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖巖石類型劃分TAS圖解[22]Fig.5 TAS diagram of the trachydacite at Mashan[22]

表3 馬山粗面英安巖全巖主量元素分析結(jié)果Table 3 Whole-rock major element compositions of trachydacite at Mashan %

4件馬山粗面英安巖的微量元素（表4）特征為：Sr含量高（341×10?6～489×10?6），平均為413.5×10?6；Yb與Y含量低，均值分別為1.40×10?6、13.5×10?6；稀土元素總量較低（表5），ΣREE為119.2×10?6～131.1×10?6，平均為126.1×10?6，明顯低于地殼巖漿巖平均值。稀土配分模式呈輕稀土顯著富集、重稀土強烈虧損的右傾模式，（La/Yb）N為13.51～14.56，（Ce/Yb）N為9.31～9.98。δEu范圍為0.77～0.93，平均值0.88，顯示輕微負異常（圖6）。此外，馬山粗面英安巖明顯富集大離子親石元素Ba、Pb，虧損Th、Nb、Ti等高場強元素（圖7）。

圖6 馬山粗面英安巖稀土元素配分曲線[21]Fig.6 REE distribution pattern of the trachydacite at Mashan[21]

圖7 馬山粗面英安巖微量元素蛛網(wǎng)圖[21]Fig.7 Spider distribution pattern of the trachydacite at Mashan[21]

表4 馬山粗面英安巖微量元素分析結(jié)果Table 4 Trace element compositions of trachydacite at Mashan 10?6

表5 馬山粗面英安巖稀土元素分析結(jié)果Table 5 REE compositions of trachydacite at Mashan 10?6

4 討論

4.1 馬山粗面英安巖的埃達克巖屬性、形成時代及區(qū)域?qū)Ρ?/h3>

埃達克巖概念首先由Defant and Drummond于1990年在研究由年輕巖石圈俯沖熔融形成的現(xiàn)代弧巖漿時提出，系于現(xiàn)代弧巖漿由Kay[23]首先記錄于阿留申群島的埃達克島（Adak Island），因之命名為Adakite[24]。埃達克巖初始定義用于描述由年輕的大洋巖石圈（≤25 Ma）俯沖形成的火山巖或侵入巖，具有SiO2含量≥56%，Al2O3≥15%（很少低于此值），Na2O＞3.5%，MgO含量通常＜3%（很少高于6%），相對島弧性質(zhì)的安山巖、英安巖和鈉質(zhì)流紋巖組合具有更低的Y和重稀土含量（Y≤18×10?6；Yb≤1.9×10?6），Sr含量高（很少＜400×10?6），高場強元素含量低等特征[24-25]。國內(nèi)埃達克巖的研究，由張旗等在21世紀初引入并引發(fā)關于埃達克巖的廣泛討論[6-10,12,26-31]。張旗等將中國東部與板塊消減無關、富K2O（Na2O/K2O=0.9～1.3）并具埃達克巖地化特征的陸相火成巖稱之為“C型”埃達克巖，而將Defant 和Drummond[24]所定義的與年輕的大洋板塊俯沖有關的埃達克巖稱之為“O型”埃達克巖，并賦予“C”型埃達克巖明確的構造意義——代表增厚的地殼[6-8,31]。

本文所測4件馬山粗面英安巖的主微量元素值，除Al2O3含量（平均值13.69%）略低外，各項指標均符合典型“C型”埃達克巖的上述特征[6-8,31]。Sr/Y-Y比值判別圖解[24]與（La/Yb）N-YbN判別圖解[32]的投點亦均落入典型埃達克巖范圍內(nèi)（圖8）。4件樣品的HREE與Y元素均表現(xiàn)為虧損，這可能是因為來源熔體的殘留相中存在石榴石導致[24,33]。Eu的輕微負異常也表明來源巖漿源區(qū)很少或沒有斜長石，對應的殘留相為榴輝巖，表明巖漿很可能來自增厚地殼的熔融[6,8,12,33]。實驗巖石學證據(jù)表明，Sr與Yb元素特征與壓力密切相關[8,12]，馬山粗面英安巖樣品具有顯著的高Sr（均值414×10?6）、低Yb（均值1.40×10?6）特征，可能代表了高壓（增厚地殼）環(huán)境。此外，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，對于安山巖類，在SiO2含量一定的情況下，K2O的含量越高對應來源巖漿所處的地殼厚度越大[34]，本文4件樣品的K2O含量較高，Na2O/K2O平均值為1.15，亦暗示馬山粗面英安巖的巖漿來源較深，可能形成于增厚地殼的熔融。4件馬山粗面英安巖的Ce/Pb比值為0.97～1.73，均值1.31，與洋殼來源的Ce/Pb比值特征（14.38）截然不同[35]，表明來源巖漿源區(qū)不可能為洋殼。韓宗珠等[14]所測馬山的“ms04”與“ms08”等2件樣品、何登洋等[15]所測馬山的“17MS01”、“17MS02”、“17MS03”、“17MS04”等4件樣品的主微量元素特征與本文所獲結(jié)果相似。綜上，馬山粗面英安巖為典型的“C型”埃達克巖，巖漿最可能來源于增厚地殼的熔融。

圖8 馬山粗面英安巖Sr/Y vs.Y[24]和(La/Yb)N-YbN[32]判別圖解Fig.8 Sr/Y -Y and (La/Yb)N-YbN adakitic trace elemental discrimination diagrams for Mashan trachydacite[24,32]

年代學方面，何登洋等[15]近來借助LA-ICPMS鋯石U-Pb定年，將馬山粗面英安巖的形成時代定為119.3±1.6 Ma（n=9,MSWD=1.9）。但其用于確定噴出巖年齡的9顆鋯石中年齡最小的2顆鋯石年齡分別為112±1 Ma及115±1 Ma[13]，與本文所測的鋯石U-Pb年齡在誤差范圍內(nèi)一致，而迥然不同于其余7顆鋯石年齡（約119～123 Ma）[15]。通過比較，可以推測馬山粗面英安巖的實際形成時間可能更接近本文所測的113.2±1.3 Ma。

此外，馬山地區(qū)該套早白堊世晚期的“C”型埃達克巖在區(qū)域上并非個例，魯東與遼東地區(qū)亦存在大量同時期的埃達克巖，如：文登長山南花崗巖（114 Ma）和膠東的六度寺（115 Ma）、泰薄頂（114 Ma）、三佛山與遼東的古道嶺（113 Ma）等[36]。

4.2 馬山地區(qū)粗面英安巖來源巖漿形成的動力學機制初探

中國東部燕山期經(jīng)歷了由特提斯構造域/古亞洲洋構造域向太平洋構造域的轉(zhuǎn)變[2,37-39]，晚中生代在東亞外側(cè)形成壯觀宏偉的燕山造山帶的同時[2]，從俄羅斯楚科奇半島到中國浙閩沿海發(fā)育了范圍廣大（長度超過5 000 km）的巖漿巖帶[39]。對東亞大陸邊緣晚中生代大規(guī)模巖漿活動的動力學機制一直存在較大分歧。胡受奚等[40]強調(diào)古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的弧后效應可能是主要原因[40]；王德滋等[41]根據(jù)晚侏羅世—早白堊世火山巖的地化特征，將長江斷裂帶以北、郯廬斷裂帶以東地區(qū)分布的火山巖歸為橄欖粗安巖省，認為其生成于華北-揚子板塊對接后的陸內(nèi)造山與晚期伸展、古太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖消減及與白堊紀后特提斯構造體制有關的碰撞-擠出作用，三大構造動力體制所導致的郯廬斷裂帶大規(guī)模左行平移營造出的張應力環(huán)境。董樹文等[4-5]則強調(diào)燕山期東亞多塊體的匯聚模式。萬天豐等[42]提出圈層滑脫與高地溫梯度的洋陸過渡型巖石圈沿構造斷裂的活動可能是中國東部中生代巖漿起源的動力學機制。張旗[43]根據(jù)中國東部中生代缺少島弧玄武巖和島弧花崗巖及太平洋板塊俯沖方向與大規(guī)模巖漿活動出現(xiàn)時代的不匹配等，認為中國東部中生代大規(guī)模巖漿活動與太平洋板塊向西俯沖無關。

根據(jù)本文馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖及膠遼地區(qū)廣泛分布的早白堊世晚期“C型”埃達克巖，可以推測該時期馬山地區(qū)粗面英安巖的巖漿來源于增厚地殼的熔融。但該時期熔融的增厚地殼是燕山運動早期的增厚地殼的殘留（或范圍縮減的高原）[31]還是由燕山運動多期次、間歇性幕式區(qū)域性擠壓形成的增厚地殼？是來自華北板塊下部地殼還是俯沖的揚子板塊？從馬山MS-01樣品的鋯石U-Pb與Lu-Hf測試結(jié)果分析，馬山粗面英安巖來源巖漿中結(jié)晶鋯石的二階段模式年齡集中于古元古代—太古代（表2，圖4）。古元古代—太古代的鋯石組分在華北板塊揚子北緣均廣泛分布[44-45]。但根據(jù)本文及何登洋等[15]所測馬山粗面英安巖樣品的鋯石UPb年齡分析，鋯石中分別出現(xiàn)了代表揚子板塊與蘇魯造山帶的新元古代與晚石炭世組分，表明增厚地殼的熔融物質(zhì)中含有揚子陸殼的組分[15]。此外，從馬山粗面英安巖中具早白堊世晚期年齡鋯石的Hf同位素特征看，并未呈現(xiàn)出在拉張環(huán)境下大陸弧地區(qū)產(chǎn)出鋯石的Hf同位素受虧損地幔影響而導致εHf（t）值更向正值的趨勢[1]。該結(jié)果亦暗示馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖的巖漿來源更可能來源于區(qū)域擠壓導致增厚地殼的熔融而非受控于太平洋板塊俯沖的弧后效應。這與馬山粗面英安巖的主微量元素特征所反映出來的“C型”埃達克巖所代表的構造含義一致。

從大區(qū)域上看，東亞在早白堊世發(fā)生過數(shù)次幕式的擠壓事件[4-5,46-48]。與馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖形成時代接近的擠壓事件對應于Aptian晚期，Guo等[48]將該期區(qū)域性擠壓事件的動力學機制解釋為：華南板塊與其東南部——由現(xiàn)在的民都洛島、朗布隆島、班乃島、巴拉望島、婆羅洲東部及蘇拉威西北部等構成的微陸塊發(fā)生碰撞所致。即墨馬山相鄰的靈山島地區(qū)在早白堊世Aptian期也存在NWSE向擠壓事件的明確記錄，證據(jù)如：千層崖剖面西側(cè)大型褶皺、平面X剪破裂所反映的古應力場特征等[49]。膠萊盆地西側(cè)的臨沂方城盆地八畝地組與上覆火山巖間存在沉積間斷，甚至發(fā)育有古風化殼[50]。在燕山-遼西地區(qū)，該期碰撞事件導致早白堊世晚期的九佛堂組與阜新組之間形成區(qū)域性不整合[48,51-52]，向內(nèi)陸西北方向甚至可影響至二連盆地，二連盆地內(nèi)早白堊世晚期的騰格爾組與賽罕組之間存在不整合[48]等。

馬山地區(qū)所處的膠萊盆地，目前絕大多數(shù)研究者認為其為拉張性盆地。但姜同海[53]根據(jù)①盆地發(fā)育于基底褶皺之上，盆地南部為一逆沖斷裂；②白堊系下統(tǒng)的沉積速率與擠壓型盆地一致（由慢變快）；③盆地邊緣的萊陽群林寺山組底部發(fā)育磨拉石沉積，向內(nèi)逐漸變?yōu)閺屠硎练e等特征，認為膠萊盆地屬于擠壓撓曲型盆地。特別是，早白堊世中晚期該地區(qū)構造應力場為NW-SE向擠壓，與周緣地區(qū)記錄的擠壓事件吻合。如：Wu 等[54]利用高（鋯石U-Pb）-中（白云母Ar-Ar）-低（鋯石U-Th/He）3種溫標對膠東地區(qū)早白堊世中晚期兩處侵入巖體的熱史進行約束，發(fā)現(xiàn)在117～110 Ma存在一期快速冷卻事件。該期熱事件可與區(qū)域上該期擠壓隆升事件相對應。此外，Zhang 等[55]曾借助碳酸鹽團簇同位素估算膠萊盆地晚白堊世期間的古海拔超過2 000 m，在約90 Ma之前甚至更高。但該時期高原或海岸山脈的形成是受控于鄂霍茨克板塊與東亞大陸邊緣的碰撞[56]還是從早白堊世晚期持續(xù)至晚白堊世早期的山脈或高原[57]，還需更多證據(jù)與線索。

綜合上述馬山早白堊世柱狀節(jié)理粗面英安巖的“C型”埃達克巖屬性、區(qū)域上同時期的構造、沉積響應及鋯石U-Pb與Hf同位素特征，筆者更傾向于認為：早白堊世Aptian晚期，馬山地區(qū)經(jīng)歷區(qū)域性擠壓事件造成地殼增厚，進而導致原俯沖于華北板塊之下的揚子板塊部分熔融并沿同時期切割深度較大的斷裂通道（如：牟平-即墨斷裂）噴發(fā)形成范圍廣闊的火山巖盆地。

5 結(jié)論

（1）鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示馬山地區(qū)的柱狀節(jié)理粗面英安巖的形成時代為早白堊世113.2 Ma，巖石全巖主微量元素分析結(jié)果顯示其具有“C型”埃達克巖特征。

（2）馬山粗面英安巖中所獲鋯石的二階段模式年齡均為古元古代—太古代，暗示來源巖漿形成于古老基底的熔融。

（3）馬山柱狀節(jié)理粗面英安巖類的巖漿可能源于燕山期區(qū)域性NW-SE向擠壓導致的大陸地殼增厚后的熔融，熔融物質(zhì)包含來自俯沖于華北板塊之下的揚子板塊組分。