膠東半島乳山地區(qū)低角度韌性剪切帶幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：對(duì)中國(guó)東部巖石圈減薄作用的啟示*

郝志宣 金 超，2 田忠華 李同宇 文 飛

（1.河北工程大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院 河北邯鄲 056038；2.河北省資源勘測(cè)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河北邯鄲056038；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所 北京 100037；4.中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 北京 100029）

已有證據(jù)表明，晚中生代以來(lái)，歐亞大陸受區(qū)域規(guī)模伸展構(gòu)造的影響發(fā)生大規(guī)模巖石圈拆沉，巖石圈劇烈減?。℅ao et al.，2002；吳福元，2003；Zhang，2005；Xu，2006；Tichomirowa and K?hler，2013）。在深部表現(xiàn)為巖石圈流變及巖漿活動(dòng)異常，在淺部表現(xiàn)為多種構(gòu)造地質(zhì)現(xiàn)象，如大規(guī)模拆離斷層、變質(zhì)核雜巖等（Zhu et al.，2017；Ni et al.，2019；Liu et al.，2020）。前人對(duì)低角度拆離斷層開(kāi)展了廣泛的研究，如遼南變質(zhì)核雜巖（Liu et al.，2006，2011；Lin et al.，2011）、醫(yī)巫閭變質(zhì)核雜巖（李剛等，2013）、玲瓏變質(zhì)核雜巖（Wu et al.，2020）、江西武功山變質(zhì)核雜巖（樓法生等，2002）等變質(zhì)核雜巖內(nèi)的低角度拆離斷層，取得了重要成果，認(rèn)為這些低角度拆離正斷層與古太平洋板塊后撤有關(guān)。

膠東半島受中生代伸展構(gòu)造影響較大，如發(fā)育了大量低角度拆離斷層和變質(zhì)核雜巖，包括魯西地區(qū)區(qū)域規(guī)模的拆離斷層（俞貴平等，2020）和玲瓏變質(zhì)核雜巖（Wu et al.，2020）。其中，玲瓏變質(zhì)核雜巖兩側(cè)剝露出的一系列NNE-SSW走向的低角度拆離正斷層，指示NW-SE向的變質(zhì)核雜巖形成于早白堊世西太平洋板塊后撤引發(fā)的華北板塊東部大規(guī)模伸展構(gòu)造（Wu et al.，2020）。膠東蘇魯超高壓變質(zhì)帶內(nèi)的鵲山變質(zhì)核雜巖也揭示了早白堊紀(jì)華北板塊東部受WNW-ESE向伸展構(gòu)造的影響（Xia et al.，2016）。然而，需要指出的是：1）蘇魯超高壓變質(zhì)帶內(nèi)伸展構(gòu)造如何形成并影響區(qū)域構(gòu)造格局？2）蘇魯?shù)貐^(qū)的伸展構(gòu)造在地殼深處是怎樣的表現(xiàn)形式？3）膠東半島鄰區(qū)的伸展構(gòu)造和蘇魯?shù)貐^(qū)相比，是否來(lái)源于相同的動(dòng)力學(xué)背景？4）蘇魯?shù)貐^(qū)所發(fā)育的伸展構(gòu)造是否與華北克拉通其他地區(qū)的構(gòu)造一致，是否指示相同的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)特征？以上問(wèn)題仍需進(jìn)行深入的構(gòu)造解析工作。

本研究選取膠東半島乳山地區(qū)大規(guī)模拆離斷層中的低角度韌性剪切帶作為研究對(duì)象，通過(guò)分析韌性剪切帶中糜棱巖的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和年代學(xué)特征，揭示拆離斷層的成因機(jī)制，推測(cè)伸展構(gòu)造形成的動(dòng)力學(xué)背景，探討伸展構(gòu)造對(duì)蘇魯超高壓變質(zhì)帶甚至膠東半島所產(chǎn)生的構(gòu)造影響。結(jié)合鄰區(qū)的拆離斷層，探討它們對(duì)中國(guó)東部巖石圈減薄的意義。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

膠東半島位于華北克拉通東南緣，主要由中生代膠萊盆地、膠北變質(zhì)地塊和蘇魯超高壓變質(zhì)帶3部分組成（圖1）。大部分地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為煙臺(tái)—五蓮斷裂是華北板塊與蘇魯超高壓變質(zhì)帶的分界線，同時(shí)將蘇魯超高壓變質(zhì)帶和膠萊盆地、膠北地塊兩部分分割開(kāi)（劉平華等，2011）。從構(gòu)造上來(lái)說(shuō)，膠東半島大致存在兩類構(gòu)造體系，西北地區(qū)主要為元古宙膠遼吉造山帶的一部分（包含太古宙基底），東南地區(qū)則屬于蘇魯超高壓變質(zhì)帶，形成于三疊紀(jì)華南向華北的俯沖作用（鄭永飛，2008）。膠東半島東部為蘇魯超高壓變質(zhì)帶以及TTG片麻巖基底，基底之上為古元古代地層，如荊山群、粉子山群。西部則分布大量的前寒武紀(jì)基地，包括新太古代不同類型的侵入巖和表殼巖（田忠華，2021），膠東半島巖石組成以早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖和中生代花崗巖為主。其中，膠北地塊普遍出露太古代TTG片麻巖、花崗片麻巖和古元古代荊山群以及粉子山群等（劉利雙等，2015；Wang et al.，2019）。蘇魯超高壓變質(zhì)帶主要出露新元古代花崗片麻巖和殘留的部分新太古代—古元古代地層（宋明春等，2020）。此外，中生代巖漿作用（主要以侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)巖漿作用為主）普遍發(fā)育。

膠東半島中生代以來(lái)受兩次大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，第一期為三疊紀(jì)，華南板塊向華北板塊俯沖碰撞，形成大別—蘇魯造山帶，郯廬斷裂開(kāi)始發(fā)育、并左行錯(cuò)開(kāi)大別—蘇魯造山帶，隨后其東部拼貼至華北板塊東部，成為蘇魯超高壓變質(zhì)帶（索書田等，2000，2001）。第二期可以分為3個(gè)階段：1）中侏羅世末，西太平洋板塊開(kāi)始向歐亞板塊俯沖碰撞；2）早白堊紀(jì)初，由于板塊俯沖碰撞形成區(qū)域性的擠壓，郯廬斷裂發(fā)生強(qiáng)烈的左行平移活動(dòng)，并在華北板塊東部發(fā)育多條走向與郯廬斷裂大致平行的次級(jí)斷裂帶（朱光等，2004，2016；Zhang et al.，2015；田忠華，2021）；3）早白堊世期間，西太平洋板塊由于俯沖碰撞的速度過(guò)快、角度過(guò)高，板塊開(kāi)始后撤。板塊后撤引發(fā)膠東半島區(qū)域規(guī)模的伸展構(gòu)造，導(dǎo)致大規(guī)模巖漿上涌并伴隨金礦成礦作用，形成了一系列的構(gòu)造現(xiàn)象（Ni et al.，2019）。

研究區(qū)位于乳山地區(qū)的王格莊鎮(zhèn)，煙臺(tái)—五蓮斷裂帶和牟平—即墨斷裂帶附近，屬于華北板塊和華南板塊接觸帶部位的構(gòu)造雜巖帶（圖1）。巖石組成以古元古代荊山群和新元古代花崗片麻巖為主，被中生代花崗巖侵入。其中，中生代巖體在研究區(qū)廣泛出露，例如圖2中的五爪山巖體，巖性為弱片麻狀中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，部分發(fā)生糜棱巖化。古元古代荊山群在研究區(qū)南部被拆離剝露出地表，大部分以透鏡體的形式存在于五爪山巖體、敦北山巖體以及糜棱巖帶內(nèi)部，巖性以黑云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、蛇紋石化大理巖以及長(zhǎng)石石英巖為主，部分出現(xiàn)片麻理。新元古代片麻巖以玉林店巖體為主要代表，以弱片麻狀含角閃石黑云二長(zhǎng)花崗巖為主。研究區(qū)西部發(fā)育有白堊紀(jì)沉積盆地，盆地中沉積物為萊陽(yáng)群，巖性以礫巖、砂巖、粉砂巖為主，其中礫巖磨圓差，分選較差，膠結(jié)性較好。

圖1 大別—蘇魯造山帶構(gòu)造地質(zhì)略圖（據(jù)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院，2004修改）Fig.1 Tectonic geology map of Dabie-Sulu orogenic belt（modified from Chinese Academy of Geological Sciences，2004）

此外，研究區(qū)普遍式發(fā)育NNE-SSW向走滑斷裂，推測(cè)是由郯廬斷裂左行走滑形成的次級(jí)斷裂帶（圖2）。斷裂切穿了研究區(qū)北部五爪山巖體、玉林店巖體以及部分巖脈，并使其發(fā)生左行走滑運(yùn)動(dòng)。研究區(qū)被一條NNE-SSW走向的低角度韌性剪切帶貫穿，剪切帶北端始于王格莊附近，其南端延伸至龍角山水庫(kù)附近（圖2）。

2 野外特征及其顯微特征

王格莊低角度韌性剪切帶位于研究區(qū)西部，由北至南延伸11 km左右，東西寬2 km左右（圖2），為一條公里級(jí)的糜棱巖帶。韌性剪切帶整體上為一套被強(qiáng)烈拉伸變形的花崗質(zhì)糜棱巖，糜棱巖帶上盤為白堊紀(jì)沉積盆地，糜棱巖帶下盤為古元古代地層，主要巖石類型為黑云斜長(zhǎng)片麻巖與斜長(zhǎng)角閃巖。故此，王格莊低角度韌性剪切帶也可稱之為王格莊拆離斷層（圖2）。此外，糜棱巖帶東部以及西北部還大范圍分布中生代花崗巖和新元古代的花崗片麻巖。

圖2 煙臺(tái)王格莊鎮(zhèn)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological map of Yantai Wanggezhuang Town

經(jīng)野外實(shí)地測(cè)量，糜棱巖北段的面理低角度傾向W，中段面理傾向從北到南呈SW-W-NW產(chǎn)出特征，其南段轉(zhuǎn)為傾向W，但其拉伸線理自始至終表現(xiàn)為近E-W向產(chǎn)出的特征（圖2）。

2.1 韌性剪切帶北段

韌性剪切帶北段位于河崖夼馬路邊（圖2），露頭規(guī)模較大，糜棱巖化特征明顯（圖3a）?？偟膩?lái)說(shuō)，剪切帶構(gòu)造發(fā)育于花崗巖中，野外可見(jiàn)花崗糜棱巖整體被后期含榴二長(zhǎng)花崗巖和基性巖脈侵入（圖3b），含榴二長(zhǎng)花崗巖呈脈狀、偉晶質(zhì)特征，并未發(fā)生變形（圖3c）。但是，局部可見(jiàn)侵入糜棱巖中的含榴二長(zhǎng)花崗巖已經(jīng)明顯糜棱巖化（圖3d）。因此，含榴二長(zhǎng)花崗巖為花崗糜棱巖的同構(gòu)造變形巖脈。

糜棱巖原巖以黑云二長(zhǎng)花崗巖為主，強(qiáng)烈糜棱巖化后，黑云母、長(zhǎng)石和石英定向排列，形成清晰的面理（圖3e），面理上線理極度發(fā)育，由長(zhǎng)石、石英等礦物被定向拉伸形成（圖3f）。

研究區(qū)對(duì)糜棱巖內(nèi)發(fā)育的面理、線理進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)量，得出其低角度傾向W，產(chǎn)狀保持在250°∠20°左右。線理低角度傾伏向W，產(chǎn)狀穩(wěn)定在280°/15°左右。結(jié)合面理和線理指示糜棱巖近E-W向的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。

垂直面理平行線理XZ面上可見(jiàn)較好旋轉(zhuǎn)碎斑，旋斑主體為長(zhǎng)石為主，發(fā)育σ和δ旋斑。黑云母構(gòu)成C面，與S面組成S-C組構(gòu)，指示頂端指向W的剪切特征（圖3g），與旋轉(zhuǎn)碎斑顯示的剪切方向一致?；◢徺|(zhì)糜棱巖的顯微特征指示長(zhǎng)石和石英形成旋轉(zhuǎn)碎斑（圖4a），部分石英發(fā)生了動(dòng)態(tài)重結(jié)晶。石英呈韌性拉張狀態(tài)，長(zhǎng)石局部呈機(jī)械破碎狀態(tài)（圖4b），指示剪切溫度為500℃～600℃。而含榴二長(zhǎng)花崗巖中可見(jiàn)石榴子石呈定向排列（圖4c），石榴子石與長(zhǎng)石石英組成的旋轉(zhuǎn)碎斑指示了剪切帶頂端指向西、右行剪切運(yùn)動(dòng)特征（圖4d）。結(jié)合鏡下旋斑和野外剪切運(yùn)動(dòng)標(biāo)志（如面理、線理產(chǎn)狀、不對(duì)稱旋斑以及S-C組構(gòu)）可知，剪切帶表現(xiàn)為上盤整體向W拆離的運(yùn)動(dòng)特征。

圖3 韌性剪切帶野外露頭（a）；侵入糜棱巖未發(fā)生變形的含榴二長(zhǎng)花崗巖（b）；未變形的含榴二長(zhǎng)花崗巖（c）；糜棱巖化的含榴二長(zhǎng)花崗巖（d）；糜棱巖面理（e）；拉伸線理（f）；旋轉(zhuǎn)碎斑（g）Fig.3 Field outcrop of ductile shear zone（a）；intrusive mylonite undeformed garnet bearing monzogranite（b）；photos of undeformed garnet bearing monzogranite（c）；mylonitized eclogite bearing monzogranite（d）；mylonite foliation（e）；Stretch lineation（f）；the mortar rotation（g）

圖4 長(zhǎng)英質(zhì)礦物的顯微構(gòu)造（a、b）；含榴二長(zhǎng)花崗巖的顯微構(gòu)造（c、d）Qtz.石英；Pl.斜長(zhǎng)石；Grt.石榴子石Fig.4 Mmicrostructures of felsic minerals（a，b）；the microstructures of the eclogite-bearing monzogranite（c，d）

2.2 韌性剪切帶中段

王格莊韌性剪切帶的中段出露于大河?xùn)|村附近（圖2），露頭南北延伸約100 m，糜棱巖厚度為6 m。該處糜棱巖帶近NW-SE走向，原巖也為黑云二長(zhǎng)花崗巖，露頭上可見(jiàn)清晰的低角度糜棱巖剪切面（圖5a）。

在糜棱巖的韌性變形過(guò)程中，石英被拉長(zhǎng)，形成了透入性的小型石英脈體以及成層排列的近于平行的絲帶狀石英等糜棱面理構(gòu)造（圖5a1、圖5b），面理上發(fā)育穩(wěn)定的線理（圖5c）。值得一提的是，該處與北段糜棱巖的面理產(chǎn)狀不一致。面理產(chǎn)狀由北段的低角度傾向W轉(zhuǎn)為低角度傾向SW，它們的礦物拉伸線理均為近E-W向，低角度傾伏向W（219°∠17°，280°/14°）指示了低角度近E-W向的韌性剪切運(yùn)動(dòng)。

該處糜棱巖發(fā)育平行線理垂直面理的長(zhǎng)石石英礦物集合體，為近E-W向剪切作用下形成旋斑構(gòu)造（圖5d）。糜棱巖顯微特征顯示：黑云母呈條帶狀形成C面，與S面組成S-C組構(gòu)，長(zhǎng)石和石英形成典型的旋轉(zhuǎn)碎斑結(jié)構(gòu)，兩者共同指示了頂端向西的伸展剪切運(yùn)動(dòng)（圖5e、圖5f）。

圖5 韌性剪切帶野外露頭，a1為伸展剪切面（a）；糜棱面理構(gòu)造（b）；糜棱巖線理（c）；旋轉(zhuǎn)碎斑（d）；為糜棱巖顯微構(gòu)造（e、f）Pl.斜長(zhǎng)石；Qz.石英；Bt.黑云母Fig.5 Field outcrop of ductile shear zone，a1 is the extensional shear plane（a）；mylonitic foliation structure（b）；mylonite lineation（c）；Rotate the mortar（d）；the rotating plaque microstructures in mylonites（e，f）

由此得出，該處糜棱巖低角度傾向WS，整體表現(xiàn)為上盤向西拆離的運(yùn)動(dòng)特征。

2.3 韌性剪切帶南段

韌性剪切帶南段位于閆家夼村附近（圖2），南北長(zhǎng)約2 km，東西寬約1.5 km，剖面厚度為6 m左右。韌性剪切帶露頭巖性主體為花崗糜棱巖，可見(jiàn)呈夾層狀、團(tuán)塊狀出現(xiàn)的古元古代斜長(zhǎng)角閃巖捕擄體（圖6a、圖6b）。

糜棱巖露頭上可見(jiàn)清晰的伸展剪切面，該處糜棱巖面理總體表現(xiàn)為低角度傾向W（265°∠11°），面理上可見(jiàn)長(zhǎng)英質(zhì)礦物形成拉伸線理（圖6a），拉伸線理低角度傾伏向W（275°/8°）。長(zhǎng)石石英形成旋轉(zhuǎn)碎斑，指示剪切帶為頂端向西的伸展剪切運(yùn)動(dòng)（圖6c）

需要指出的是，剪切帶局部可見(jiàn)發(fā)育傾向相反的糜棱巖面理，其下方為斜長(zhǎng)角閃巖的捕擄體（圖6d），并且，斜長(zhǎng)角閃巖已經(jīng)出現(xiàn)片麻理（圖6d1）。是否因?yàn)椴稉矬w使糜棱巖產(chǎn)狀發(fā)生了改變，還需要進(jìn)一步討論。

圖6 糜棱巖野外露頭（a）；斜長(zhǎng)角閃巖夾層（b）；旋轉(zhuǎn)碎斑（c）；斜長(zhǎng)角閃巖捕擄體，其中d1為斜長(zhǎng)角閃巖的片麻理（d）Fig.6 Field outcrop of mylonite（a）；amphibolite intercalation（b）；rotate the mortar（c）；amphibolite xenoliths，d1 is gneisses of plagioclase amphibolite（d）

3 樣品采集及分析方法

3.1 樣品采集

樣品采自韌性剪切帶的不同部位（表1）。樣品19LR32采自韌性剪切帶北段上莊溝村東南500 m處，其中，樣品19LR32-2為侵入到糜棱巖中并未發(fā)生變形的花崗偉晶巖，樣品19LR32-3巖性為黑云母二長(zhǎng)花崗巖。

表1 野外樣品采集統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of field sample collection

19LR33均采自韌性剪切帶北段河崖夼馬路邊，樣品19LR33-1為糜棱巖的定向樣，巖性為黑云二長(zhǎng)花崗巖。樣品19LR33-2為呈脈狀侵入到早期黑云二長(zhǎng)花崗巖中，局部發(fā)生糜棱巖化的含榴二長(zhǎng)花崗巖。

樣品19LR48采于韌性剪切帶南段閆家夼村西北500 m處，為韌性剪切帶邊部的糜棱巖樣品。

3.2 分析方法

所有樣品鋯石在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成分選。樣品被破碎至適當(dāng)粒級(jí)，經(jīng)清洗、烘干和篩選，在雙目鏡下挑選足量完整的鋯石晶體進(jìn)行制靶。首先，對(duì)制備完成的鋯石靶進(jìn)行鋯石顆粒透射光和反射光顯微照片的拍攝，以便了解鋯石顆粒含包裹體和表面裂紋發(fā)育的情況。然后利用拉曼光譜確定鋯石顆粒包裹體的種類，實(shí)驗(yàn)分析儀器為中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所的JSM-561LV型掃描電鏡。最后，將鋯石靶鍍金，觀察鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行陰極發(fā)光圖像（CL）采集。CL圖像拍攝于北京鋯航領(lǐng)航科技有限公司，儀器型號(hào)為FEIPHILIPSXL30SFEG，實(shí)驗(yàn)每2 min掃描一次，加速電壓為15 kV，電流為120 μA。

在北京快科賽默科技有限公司完成鋯石U-Pb年齡測(cè)試，儀器為串聯(lián)四級(jí)桿電感耦合等離子體質(zhì)譜（由安捷倫公司生產(chǎn)的AgilentICP-MS/MS8900），搭載準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)NewWave NWR 193UC（ESI公司）。ICPMS參數(shù)設(shè)置為：RF功率為1 500 W；等離子氣為Ar，流速為15 L/min；輔助氣為Ar，流速為1 L/min；補(bǔ)償氣為Ar，流速為0.95 L/min；采樣深度為5.6 mm。激光剝蝕過(guò)程的載氣為He、N2（2.5 mL/min流量）為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，兩者混合后進(jìn)入ICP。儀器預(yù)熱完成后，開(kāi)始測(cè)試樣品。采用軟件Iolite（澳大利亞墨爾本大學(xué)同位素研究組開(kāi)發(fā)）分析處理離線數(shù)據(jù)，ComPbCorr#3.18程序（由Andersen于2002年開(kāi)發(fā)）進(jìn)行普通Pb的校正。

4 樣品分析結(jié)果

樣品19LR32-2中鋯石大多呈柱狀且自形，少數(shù)的表面發(fā)育裂紋，鋯石晶體多為300～400 μm（圖7a）。變質(zhì)鋯石的核部有明顯的殘留巖漿環(huán)帶，多數(shù)鋯石變質(zhì)邊與殘留鋯石有明顯的接觸界線，少數(shù)鋯石可能因蛻晶質(zhì)化作用而致晶體表面模糊不清。對(duì)其中9顆鋯石微區(qū)定年結(jié)果如圖7b所示。鋯石U和Th的含量變化較大，但Th/U比值變化范圍較小，基本位于0.3～0.6。9個(gè)年齡點(diǎn)部分位于諧和線以下，可能為Pb丟失，它們的上交點(diǎn)年齡為113±12 Ma，加權(quán)年齡為117.5±1.3 Ma（圖7b）。

樣品19LR32-3中鋯石大多呈長(zhǎng)柱狀，晶體自形或半自形，大多數(shù)鋯石晶體有清晰的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，振蕩環(huán)帶較窄，鋯石的顆粒多為300～400 μm之間（圖7c）。11顆鋯石微區(qū)分析定年結(jié)果如圖7d所示。鋯石U和Th的含量變化較大，Th/U比值波動(dòng)較大，大部分位于0.2～0.5之間。其中，個(gè)別樣品最高可達(dá)0.88，最低可至0.14。11個(gè)年齡點(diǎn)基本位于諧和線附近，它們的上交點(diǎn)年齡為151.1±4.6 Ma，加權(quán)年齡為153.7±1.6 Ma（圖7d）。

圖7 樣品19LR32-2鋯石CL特征和年代學(xué)特征（a、b）；樣品19LR32-3鋯石CL特征和年代學(xué)特征（c、d）Fig.7 The zircons CL feature and geochronological feature of the sample 19LR32-2（a，b）；the zircons CL feature and geochronological feature of the sample 19LR32-3（c，d）

樣品19LR33-1中鋯石大多呈長(zhǎng)柱狀、不規(guī)則粒狀，振蕩環(huán)帶清晰且較窄，有明顯的分帶特征，顆粒多為300～400 μm（圖8a）。10顆鋯石微區(qū)分析定年結(jié)果如圖8b所示。鋯石U和Th的含量變化較大，Th/U比值變化較為穩(wěn)定，大部分集中在0.2～0.5范圍內(nèi)，個(gè)別樣品高達(dá)0.88。10個(gè)年齡點(diǎn)基本處在諧和線上（圖8b），它們的上交點(diǎn)年齡為160.6±7.1 Ma，加權(quán)平均年齡為161.6±2.6 Ma。

樣品19LR33-2中鋯石呈不規(guī)則粒狀，部分的表面發(fā)育裂紋，顆粒為200～300 μm，少數(shù)振蕩環(huán)帶清晰，部分可能因蛻晶質(zhì)化作用而致表面模糊不清。鋯石核部顏色較暗且形狀規(guī)則，變質(zhì)邊部顏色相比核部較亮且狹窄（圖8c）。其變質(zhì)特征可與19LR32-2相比。8顆鋯石微區(qū)分析定年結(jié)果如圖8d。U和Th的含量變化范圍較大，個(gè)別樣品中U含量最高可達(dá)9 370×10-6，最低為4 770×10-6。Th/U比值除個(gè)別樣品外，變化較為穩(wěn)定，大部分集中在0.2～0.5范圍內(nèi)。8個(gè)年齡點(diǎn)部分處于諧和線以下（圖8d），其大致年齡在130～120 Ma之間，加權(quán)平均年齡為124.0±4.2 Ma。

圖8 樣品19LR33-1鋯石CL特征和年代學(xué)特征（a、b）；樣品19LR33-2鋯石CL特征和年代學(xué)特征（c、d）Fig.8 The zircons CL feature and geochronological feature of the sample 19LR33-1（a，b）；the zircons CL feature and geochronological feature of the sample 19LR33-2（c，d）

樣品19LR48-1中鋯石晶體呈長(zhǎng)柱狀，形狀較為規(guī)則，可見(jiàn)明顯的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，具有相對(duì)中等發(fā)光效應(yīng)（灰白色）。晶體多為自形，顆粒大小較為統(tǒng)一，為300～400 μm（圖9a）。7顆鋯石微區(qū)分析定年結(jié)果如圖9。鋯石U和Th的含量變化較為穩(wěn)定，但比值變化較大，最高為0.98，最低為0.22。7個(gè)年齡點(diǎn)均處于諧和線附近（圖9b），它們的大致年齡在155±12 Ma之間，加權(quán)平均年齡為150.8±3.4 Ma。

圖9 樣品19LR48-1鋯石CL特征（a）；樣品19LR48-1年代學(xué)特征（b）Fig.9 Zircon CL characteristics of sample 19LR48-1（a）；19LR48-1 chronological characteristics of sample（b）

綜上所述，樣品19LR32-3、19LR33-1以及19LR48-1的測(cè)年結(jié)果顯示，該區(qū)域巖漿活動(dòng)開(kāi)始于中侏羅世末（161 Ma）、并持續(xù)到150 Ma，與膠東半島地區(qū)伸展作用之前的構(gòu)造熱事件年齡一致。

樣品19LR32-2、19LR33-2的測(cè)年結(jié)果顯示，在124～117 Ma期間，韌性剪切帶處于伸展剪切作用階段。

5 討 論

5.1 低角度韌性剪切帶運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

低角度韌性剪切帶與周圍巖石的空間組合特征，以及它本身所表現(xiàn)出來(lái)的構(gòu)造特征可以清晰地反應(yīng)拆離斷層的幾何學(xué)特征和運(yùn)動(dòng)特征。低角度韌性剪切帶作為拆離斷層中部的韌性流變層，以出露強(qiáng)烈糜棱巖化的巖石為特征。拆離斷層的上盤為半地塹盆地，下盤為深成的變質(zhì)雜巖體和古老的變質(zhì)基底。三者共同組成了拆離斷層特有的3層結(jié)構(gòu)（樓法生等，2002）。

王格莊韌性剪切帶較為完整的展示了大型拆離斷層的中部韌性流變層。前人認(rèn)為王格莊韌性剪切帶是鵲山變質(zhì)核雜巖拆離斷層的南段，其上盤充填半地塹伸展盆地中晚白堊世萊陽(yáng)群和古元古代基底，下盤為太古代深變質(zhì)雜巖膠東群和中生代花崗巖（Xia et al.，2016），并且指出，發(fā)生韌性變形的為新太古代的膠東群。然而，我們對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了為期3年的填圖工作發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)巖性主要為中生代花崗巖（弱片麻狀黑云二長(zhǎng)花崗巖），古元古代荊山群地層僅以透鏡體形式出現(xiàn)。因此，王格莊韌性剪切帶主要發(fā)育在花崗巖中，并非太古代膠東群。

王格莊剪切帶上盤為白堊紀(jì)沉積盆地，以沉積礫巖為主。下盤為古老的變質(zhì)基底和中生代的花崗巖。變質(zhì)基底包括古元古代的荊山群、新元古代片麻巖，部分地區(qū)可見(jiàn)太古宙基底殘片。需要指出的是，在韌性剪切帶中有古元古代荊山群的捕擄體，且局部已經(jīng)出現(xiàn)糜棱巖化現(xiàn)象。

Wu et al.（2020）對(duì)玲瓏變質(zhì)核雜巖的研究發(fā)現(xiàn)：玲瓏變質(zhì)核雜巖受低角度傾向NW的焦家拆離斷層、低角度傾向SE的招平拆離斷層控制。其中，兩條拆離斷層有共同的下盤，為晚侏羅世玲瓏巖體和早白堊紀(jì)侵入巖，韌性剪切帶發(fā)育在玲瓏巖體中。焦家拆離斷層上盤為新生代沉積巖和太古代膠東群，招平拆離斷層上盤為粉子山群、膠東群和欒家河巖體。

類似的還有五蓮變質(zhì)核雜巖（Ni et al.，2013）、遼南變質(zhì)核雜巖（Liu et al.，2005）。其中五蓮拆離斷層分隔了上盤未遭受深變質(zhì)的粉子山群、早白堊世的諸城盆地和下盤蘇魯超高壓變質(zhì)帶的超高壓變質(zhì)巖（Ni et al.，2016）。而遼東半島的遼南變質(zhì)核雜巖，韌性剪切帶的下盤以太古宙的TTG片麻巖為主，被后期侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的花崗巖侵入，上盤出露新元古代和古生代的沉積巖（Ji et al.，2015；Liu et al.，2017）。

王格莊韌性剪切帶西側(cè)以白堊紀(jì)盆地和上溝莊村右行走滑斷層為界（300°∠72°）（圖2），東側(cè)以低角度糜棱巖正斷層與中粗粒二長(zhǎng)花崗巖（五爪山巖體）為界（280°∠32°），局部可見(jiàn)古元古代荊山群地層。韌性剪切帶走向從北到南呈W-SW-W-NW-W變化特征，拉伸線理為低角度近E-W（～280 °）向傾伏（0～20°），指示區(qū)域NNE-SSW向伸展剪切作用。此外，剪切帶東北部分布一系列NNE-SSW向脆性斷層，其走向與剪切帶近乎平行。大河?xùn)|村附近的左行走滑斷層（285°∠60°），切穿了韌性剪切帶和同構(gòu)造變形的含榴二長(zhǎng)花崗巖（前文已述），表明剪切帶經(jīng)歷了由韌性變形向脆性變形發(fā)展的伸展剪切過(guò)程。

剪切帶整體產(chǎn)狀比較穩(wěn)定。需要指出的是，剪切帶南段地區(qū)，局部產(chǎn)狀較為復(fù)雜。糜棱巖面理整體低角度傾向W，但是部分區(qū)域發(fā)育傾向E的糜棱巖面理。通過(guò)野外詳細(xì)觀察這些傾向東的糜棱巖面理，發(fā)現(xiàn)其底部通常發(fā)育有斜長(zhǎng)角閃巖捕擄體。由于斜長(zhǎng)角閃巖比花崗巖的能干性強(qiáng)，在近東西向伸展過(guò)程中，在透鏡狀捕擄體的兩側(cè)分別產(chǎn)生傾向相反的韌性流變層，造成其局部發(fā)育有傾向東的糜棱巖面理。

總的來(lái)說(shuō)，王格莊韌性剪切帶表現(xiàn)為面理產(chǎn)狀整體一致，局部多變的構(gòu)造特點(diǎn)，拉伸線理呈近E-W（～280°）向產(chǎn)出，各類運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)志指示其頂端指向西的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。結(jié)合糜棱巖帶宏觀、微觀構(gòu)造特征顯示其形成于區(qū)域規(guī)模WNW-ESE向伸展構(gòu)造體制，與五蓮變質(zhì)核雜巖（Ni et al.，2019）、玲瓏變質(zhì)核雜巖（Wu et al.，2020）等具有相同的伸展剪切方向。

5.2 動(dòng)力學(xué)來(lái)源

對(duì)王格莊韌性剪切的定年結(jié)果顯示，糜棱巖的原巖年齡為160～153 Ma，指示研究區(qū)巖漿活動(dòng)發(fā)生于晚侏羅世末，韌性剪切作用則發(fā)生在巖漿侵位完成后。研究區(qū)可見(jiàn)同構(gòu)造變形巖脈（含榴二長(zhǎng)花崗巖），含榴二長(zhǎng)花崗巖局部顯示糜棱巖化，局部侵入到糜棱巖中，其年齡為124 Ma暗示糜棱巖形成時(shí)代大約為120 Ma左右。侵入糜棱巖的偉晶巖脈年齡為117 Ma，且未發(fā)生變形，進(jìn)一步暗示糜棱巖發(fā)育于該時(shí)代之前，說(shuō)明此時(shí)韌性剪切作用停止。此外，剪切帶北部被一系列近乎平行剪切帶的NNE向脆性斷層切割，這些斷層可能為郯廬斷裂（Zhu et al.，2004）的分支斷裂，指示117 Ma之后不久，剪切帶已經(jīng)到達(dá)中-上地殼層次，發(fā)育脆性斷裂。由此得出，王格莊韌性剪切帶主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)伸展構(gòu)造階段：1）晚侏羅世末—早白堊世，研究區(qū)大量侵入巖經(jīng)歷中上地殼尺度（15～20 km）韌性變形，主要以韌性拆離作用為主；2）120～117 Ma之后，大量糜棱巖拆離至地殼淺部層次開(kāi)始經(jīng)歷脆性域變形作用，并受后期走滑斷層強(qiáng)烈改造。

王格莊韌性剪切帶的測(cè)年結(jié)果與膠東半島類似的伸展構(gòu)造年齡大致相符。如鵲山變質(zhì)核雜巖用鵲山巖體的侵位年齡162～155 Ma指示伸展作用開(kāi)始之前的巖漿活動(dòng)，再結(jié)合侵入鵲山巖體但未發(fā)生變形的院格莊巖體的鋯石定年和黑云母40Ar/39Ar定年確定其快速剝露的時(shí)代為135～113 Ma之間（Xia et al.，2016）。而玲瓏變質(zhì)核雜巖則利用侵入玲瓏巖基內(nèi)發(fā)生變形和未發(fā)生變形的巖脈鋯石進(jìn)行定年，得出其巖漿活動(dòng)時(shí)代為163～150 Ma，韌性剪切帶在137 Ma開(kāi)始遞進(jìn)剝露，于123 Ma完成剝露，隨后以脆性斷裂為主（Wu et al.，2020）。

朱日祥等（2019）對(duì)西太平洋板塊俯沖與華北克拉通的破壞研究指出，西太平洋板塊俯沖后撤開(kāi)始于140 Ma，于130～120 Ma期間，板塊后撤速率達(dá)到最大，華北克拉通達(dá)到破壞峰期。同時(shí)，華北克拉通破壞峰期引發(fā)了強(qiáng)烈的伸展活動(dòng)，在華北克拉通內(nèi)部及邊緣表現(xiàn)為變質(zhì)核雜巖、裂谷盆地等構(gòu)造現(xiàn)象，而伸展構(gòu)造所指示的應(yīng)力方向、伸展峰期與巖漿活動(dòng)起始時(shí)間的空間變化關(guān)系等因素與西太平洋板塊后撤的運(yùn)動(dòng)模式一致（朱光等，2021）。而王格莊韌性剪切帶的構(gòu)造表現(xiàn)形式、應(yīng)力方向、伸展剪切時(shí)代（～120 Ma）等因素，與華北克拉通的破壞表現(xiàn)一致。所以，其形成演化的動(dòng)力也來(lái)源于西太平洋板塊后撤（圖10）。

圖10 板塊俯沖及構(gòu)造剖面圖（據(jù)Li et al.，2014修改）Fig.10 Plate subduction and tectonic profile（modified after Li et al.，2014）

除此之外，相比于華北克拉通其他地區(qū)的伸展構(gòu)造，如華北板塊北部的泛貝加爾—鄂霍次克帶晚中生代伸展構(gòu)造（黃始琪等，2016）、松遼盆地基底穹隆及斷陷變質(zhì)核雜巖（Zhang et al.，2000）、華北板塊西部陸內(nèi)造山帶中發(fā)育的北京云蒙山變質(zhì)核雜巖（陳印，2014）、喀喇沁變質(zhì)核雜巖（林少澤等，2019）、大水峪韌性剪切帶（張慧等，2018）等伸展構(gòu)造，均指示了與膠東地區(qū)剪切帶相同的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征（表2），即破壞頂峰時(shí)代為130～126 Ma、NW-SE向的伸展構(gòu)造，形成于西太平洋板塊后撤引發(fā)的華北東部地殼區(qū)域伸展作用（Lin and Wei，2020）。

表2 不同變質(zhì)核雜巖的相關(guān)因素統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistical table of related factors of different metamorphic core complexes

5.3 大地構(gòu)造意義

晚侏羅世，西太平洋板塊向歐亞板塊斜向俯沖，華北克拉通東部形成擠壓環(huán)境，整個(gè)中國(guó)東部區(qū)域隆升，發(fā)育逆沖推覆構(gòu)造和大型走滑斷層（如郯廬斷裂），地殼深部巖漿上涌。早白堊世期間，西太平洋板塊由俯沖轉(zhuǎn)為后撤，形成伸展環(huán)境，促使地殼拉張減薄，在地殼淺部發(fā)育裂谷盆地、斷陷盆地、走滑斷層以及變質(zhì)核雜巖等伸展構(gòu)造，為殼源、幔源含礦流體的成礦提供了容礦、導(dǎo)礦的必要條件；深部表現(xiàn)為多源巖漿活動(dòng)，地幔巖漿上涌至中-下地殼，加熱地殼使其部分熔融，促使殼—幔源巖漿的混合熔融以及物質(zhì)交換，改變了巖石圈的物質(zhì)組成。伸展剪切作用下，地殼深部巖漿發(fā)生韌性變形，改變了巖石圈的結(jié)構(gòu)。另外，西太平洋板塊的俯沖、后撤過(guò)程，華北克拉通東部構(gòu)造應(yīng)力由擠壓轉(zhuǎn)為伸展，兩次的構(gòu)造疊加，改變了華北板塊東部的構(gòu)造格局，類似的觀點(diǎn)前人也有描述（Zhu et al.，2017）。因此，未來(lái)華北克拉通東部的相關(guān)研究工作，應(yīng)該充分考慮到伸展構(gòu)造所產(chǎn)生的構(gòu)造擾動(dòng)。

6 結(jié) 論

山東乳山地區(qū)王格莊鎮(zhèn)韌性剪切帶的野外地質(zhì)調(diào)查以及系統(tǒng)的室內(nèi)研究工作，本文得出以下結(jié)論：

（1）王格莊韌性剪切帶原巖為花崗巖，低角度糜棱巖帶面理產(chǎn)狀低角度傾向西，面理上線理低角度傾伏向西偏北（～280 °），結(jié)合旋斑構(gòu)造等運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)志，指示自東向西的伸展運(yùn)動(dòng)；糜棱巖帶局部因捕擄體的存在，表現(xiàn)為面理朝東，低角度向東拆離。

（2）巖石學(xué)、幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及顯微構(gòu)造等分析得出剪切帶形成于WNW-ESE向區(qū)域伸展構(gòu)造作用，結(jié)合年代學(xué)的數(shù)據(jù)分析得出，剪切帶在124～117 Ma為韌性變形階段，經(jīng)歷了中-上地殼的韌性拆離和地殼淺部層次脆性域的伸展兩個(gè)階段。綜合分析其構(gòu)造模式，可與區(qū)域上的伸展構(gòu)造相對(duì)比，其形成演化的動(dòng)力來(lái)源于西太平洋板塊后撤。

（3）晚中生代的伸展構(gòu)造在地殼的不同層次均產(chǎn)生了影響，引發(fā)了大規(guī)模的巖石圈減薄，改變了整個(gè)膠東半島以及華北板塊東部的構(gòu)造格局。

致 謝本文寫作過(guò)程得益于中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所王偉老師耐心認(rèn)真地指導(dǎo)；野外樣品采集、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室工作以及相關(guān)數(shù)據(jù)的處理得到了碩士研究生段瑞涵、朱浩忠、張書凱、田野等同學(xué)的幫助，在此一并感謝。