山東沂蒙山世界地質(zhì)公園前寒武紀侵入巖地質(zhì)特征和形成時代

摘要：沂蒙山世界地質(zhì)公園位于山東臨沂地區(qū)，主要由新太古代不同時期（變質(zhì)）侵入巖構(gòu)成。本文總結(jié)了沂蒙山世界地質(zhì)公園內(nèi)主要早前寒武紀侵入巖單元的地質(zhì)特征和鋯石SHRIMP U-Pb定年結(jié)果。蒙山西北部出露的新太古代早-中期侵入巖有3種，平邑縣九女關(guān)出露的泰山序列望府山單元條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖地質(zhì)測年為2694Ma，平邑縣白馬關(guān)出露的泰山序列西官莊單元英云閃長質(zhì)片麻巖地質(zhì)測年為2694Ma，平邑縣大望山出露的新甫山序列上港單元奧長花崗偉晶巖年代為2606Ma。蒙山南部龜蒙頂出露的新太古代晚期嶧山序列龜蒙頂單元片麻狀花崗閃長巖地質(zhì)測年為2539Ma、2544Ma。蒙山東部孟良崮出露的新太古代晚期傲徠山序列蔣峪單元條帶狀黑云母二長花崗巖年代為2518Ma。蒙山北部云蒙峰出露的傲徠山序列松山單元中粒二長花崗巖地質(zhì)測年為2534Ma。泰山序列英云閃長質(zhì)片麻巖具新生陸殼性質(zhì)，部分新甫山序列奧長花崗巖是英云閃長質(zhì)片麻巖深熔作用產(chǎn)物；嶧山序列TTG片麻巖是新生巖漿混入地殼物質(zhì)形成的。云蒙峰巖體屬傲徠山巖套二長花崗巖，為陸殼物質(zhì)重熔（深熔）作用形成的。

關(guān)鍵詞：龜蒙頂巖體；花崗質(zhì)巖石；蒙山；山東臨沂

中圖分類號：TD823""" 文獻標識碼：A""" doi：10.12128/j.issn.1672-6979.2025.04.001

0 引言

沂蒙山世界地質(zhì)公園所在區(qū)域隸屬中朝準地臺（Ⅰ）魯西臺背斜（Ⅱ）魯中斷塊隆起區(qū)（Ⅲ）的東部新蒙斷塊束（Ⅳ），包含蒙山凸起、孟良崮凸起、蒙陰凹陷和平邑凹陷4個五級構(gòu)造單元。凸起區(qū)主要發(fā)育基底巖系，新太古代泰山巖群雁翎關(guān)組變質(zhì)地層呈殘片和包體形式分布于蒙山凸起和孟良崮凸起區(qū)；凹陷區(qū)沉積蓋層發(fā)育比較全，沉積了新元古代-新生代的地層，上元古界及古生界為以碳酸鹽巖為主的海相沉積地層，組成蒙山凸起和孟良崮凸起的北翼，中新生界為陸相沉積的碎屑巖系及碳酸鹽系，主要分布于平邑凹陷和蒙陰凹陷中。本區(qū)巖漿巖比較發(fā)育，分布面積大，巖漿活動具多旋回多期次的特點，經(jīng)歷了新太古代、古元古代、中元古代、古生代、中生代和新生代地質(zhì)演化，在區(qū)域上呈明顯NNW帶狀分布于蒙山凸起和孟良崮凸起區(qū)。

1 基本地質(zhì)特征

沂蒙山世界地質(zhì)公園區(qū)域構(gòu)造見圖1。

該區(qū)侵入巖主體為早前寒武紀侵入巖［1］，新太古代早、中、晚3期巖漿活動強烈，并存在新太古代中期（～2.6 Ga）和新太古代晚期（～2.5 "Ga）兩期構(gòu)造熱事件，導致深熔作用和條帶狀巖石形成［2］。新太古代早期巖漿活動形成泰山序列英云閃長質(zhì)片麻巖、條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖（條帶狀構(gòu)造與深熔作用有關(guān)，下同）；新太古代中期巖漿活動形成新甫山序列奧長花崗偉晶巖（為深熔巖漿進一步演化產(chǎn)物）；新太古代晚期巖漿活動形成嶧山序列片麻狀花崗閃長巖、傲徠山序列二長花崗巖，導致大規(guī)模陸殼的形成。中元古代早期，有少量基性巖漿沿新太古代剛性陸殼裂解形成的張性裂隙侵入。魯西地區(qū)中部泰山彩石溪至下港-泰安化馬灣-蒙山白馬關(guān)至九女關(guān)一帶為古老陸核，出露新太古代早中期泰山巖群和英云閃長質(zhì)片麻巖、條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖及片麻狀奧長花崗巖、花崗閃長巖。古老陸核的北東部到沂沭斷裂帶出露大面積新太古代晚期地殼深熔作用形成的二長花崗巖，其中有新太古代早中期古老物質(zhì)殘余；陸核的南西部則出露大面積新太古代晚期新生陸殼巖漿（TTG、閃長巖、輝長巖）。反映早期巖漿侵入活動以泰山-蒙山白馬關(guān)為中心，隨著時間的變新，晚期巖漿侵入活動分別向SW向和NE向遷移（以NE向為主），反映了地殼橫向增生和改造的演化特點。中元古代以后地臺處于穩(wěn)定發(fā)展階段，巖漿活動相對較弱。常見各期侵入巖特征見表1［3］。

2 常見巖體基本特征和定年結(jié)果

2.1 泰山序列望府山單元條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖（S1457）

蒙山地區(qū)望府山單元條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖出露于平邑縣九女關(guān)一帶，主要呈NW向帶狀展布，以發(fā)育條帶狀構(gòu)造為特征（圖2a、圖2b）。條帶狀構(gòu)造可分為奧長質(zhì)條帶，一般寬約5～10 cm；另一種為毫米級，由淺、暗礦物相對集中構(gòu)成宏觀條帶。巖體中含有大量的萬山莊序列南官莊單元斜長角閃巖包體，構(gòu)成宏觀的暗色包體帶，包體多呈透鏡狀定向分布。此外，亦可見泰山巖群包體。條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖的原巖漿鋯石年齡為2744 Ma，變質(zhì)深熔鋯石年齡為2664Ma［4］。

2.2 泰山序列西官莊單元英云閃長質(zhì)片麻巖（S0761）

西官莊單元中粒黑云角閃英云閃長質(zhì)片麻巖主要出露于平邑白馬關(guān)一帶。呈N向帶狀分布，片麻理展布方向同區(qū)域構(gòu)造線一致，變質(zhì)變形較強（圖2c），有泰山巖群和安子溝斜長角閃巖包體，被嶧山序列片麻狀花崗閃長巖和傲徠山序列二長花崗巖侵入。巖石呈它形粒狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。英云閃長質(zhì)片麻巖的巖漿鋯石為2688 Ma，變質(zhì)深熔鋯石年齡為2600 Ma［4］。

2.3 新甫山序列奧長花崗偉晶巖（S1455）

新甫山序列上港單元奧長花崗偉晶巖在公園范圍內(nèi)主要出露平邑大望山，巖帶全長7200余米，地表寬度400～600m。巖石的礦物粒度粗大，多呈偉晶狀（圖2d、圖2e）。巖體兩側(cè)為泰山序列望府山單元條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖，為新太古代阜平期鈉質(zhì)熱活動的產(chǎn)物?？傮w走向290°～310°。巖體內(nèi)部有一定夾層，巖性多為條帶狀英云閃長巖，局部出現(xiàn)陽起角閃片巖、角閃片巖及斜長角閃巖等。奧長花崗偉晶巖為深熔淺色體在斷裂帶聚集形成，代表巖脈形成的變質(zhì)深熔鋯石年齡為2606 Ma［4］。

2.4 嶧山序列龜蒙頂單元片麻狀中?；◢忛W長巖（S0709）

蒙山龜蒙頂片麻狀中?；◢忛W長巖，屬嶧山巖套龜蒙頂單元，出露于蒙山南部龜蒙頂一帶，為蒙山主峰。巖體展布與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。巖體中含有泰山巖群變質(zhì)地層及南官莊單元斜長角閃巖包體，侵入泰山序列條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖，被傲徠山序列二長花崗巖侵入。巖石呈灰色—灰白色，中粒花崗變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，局部巖石中的暗色礦物呈條帶狀產(chǎn)出。片麻狀中?；◢忛W長巖的巖漿鋯石年齡為2539 Ma［5-6］。

2.5 傲徠山序列蔣峪單元條帶狀黑云二長花崗巖（S0718）

蔣峪單元條帶狀黑云二長花崗巖主要分布在蒙陰孟良崮一帶，以發(fā)育條帶狀構(gòu)造為特征（圖2f），含大量黑云變粒巖、斜長角閃巖、閃長巖類包體，構(gòu)成宏觀的暗色包體帶，包體多呈透鏡狀定向分布。巖體被傲徠山巖套淡色二長花崗巖侵入。條帶狀黑云二長花崗巖的巖漿鋯石年齡為2518 Ma［7］。

2.6 傲徠山序列松山單元中粒二長花崗巖（S0717）

蒙山云蒙峰中粒二長花崗巖，屬傲徠山序列松山單元，主要出露于蒙山北部望海樓、云蒙峰一帶，是蒙陰縣蒙山國家地質(zhì)公園的主體巖石，呈巖株狀產(chǎn)出，NW向展布，總體走向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，巖體邊界清楚。巖石呈淺肉紅色，中?；◢徸兙ЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英、斜長石、鉀長石等。中粒二長花崗巖的巖漿鋯石年齡為2534Ma［5-6］。

3 討論

3.1 蒙山地區(qū)早前寒武紀巖漿活動

現(xiàn)代大陸的75 %以上在太古宙末期已經(jīng)形成。全球范圍內(nèi)，距今約2800～2500 Ma期間殼幔大規(guī)模分異，先發(fā)生了多期次的英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖巖漿侵入事件，之后已有的地殼組分在交代、重熔作用下產(chǎn)生二長花崗巖巖漿，使陸殼進一步成熟并大規(guī)?？死ɑＴ诖耸录?，陸塊拼合、焊接，形成較大的克拉通。蒙山地質(zhì)公園內(nèi)出露了早前寒武紀多期侵入巖，侵入接觸關(guān)系明顯，構(gòu)成了蒙山地區(qū)陸殼的地質(zhì)演化基本框架。對研究魯西地區(qū)地殼演化具有重要意義。

蒙山地區(qū)在泰山巖群雁翎關(guān)巖組基性火山-沉積作用發(fā)生之后，構(gòu)造巖漿活動強烈頻繁，每期巖漿活動都是先有地幔巖漿沿斷裂侵位，后為地殼同熔或深熔巖漿大規(guī)模侵入，地殼迅速增長形成剛性陸殼。

蒙山早前寒武紀基底TTG主要形成于新太古代早期（～2700 Ma）。平邑東近臺出露的泰山序列望府山單元條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖，鋯石的蒸發(fā)法Pb-Pb年齡為（2711±7）Ma［8］；平邑縣九女關(guān)的泰山序列望府山單元條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖的核部鋯石SHRIMP U-Pb年齡為（2664±13）Ma；平邑縣白馬關(guān)的泰山序列西官莊單元英云閃長質(zhì)片麻巖的核部鋯石SHRIMP U-Pb年齡為（2694±11）Ma。野外可以見到，英云閃長質(zhì)片麻巖與條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖呈過渡接觸關(guān)系。條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖中的奧長花崗質(zhì)脈體形成于～2.6Ga，由英云閃長質(zhì)片麻巖發(fā)生深融作用分異形成的，同期還形成奧長花崗巖及奧長花崗偉晶巖。

蒙山早前寒武紀基底殼源花崗巖主要形成于新太古代晚期2.51～2.53 Ga。蒙山孟良崮條帶狀黑云二長花崗巖SHRIMP U-Pb鋯石年齡為（2516±9）Ma；蒙山云蒙峰巖體由中粒二長花崗巖SHRIMP U-Pb鋯石年齡為（2534±8）Ma，平邑邱子峪二長花崗巖鋯石的蒸發(fā)法Pb-Pb年齡為（2521±2）Ma［8］。傲徠山序列二長分布最廣，出露面積最大，揭示巖漿活動晚期較強。傲徠山序列與圍巖（嶧山、泰山等序列）具明顯的侵入關(guān)系，其形成具巖漿作用的特點，而并非改造交代原地—半原地花崗巖，為陸殼物質(zhì)重熔形成的熔漿經(jīng)結(jié)晶分異作用形成，屬殼源重熔型花崗巖類。形成的構(gòu)造背景為陸塊碰撞，屬同碰撞（造山）花崗巖。嶧山序列TTG類巖石是魯西地塊新太古代晚期殼幔巖漿活動的產(chǎn)物， 而傲徠山序列二長花崗巖是TTG類陸殼巖漿活動之后在新太古代晚期發(fā)生的大規(guī)模陸殼增生活動形成的［9］。太古宙富鉀花崗巖多形成于構(gòu)造運動后期，為地殼部分熔融（或深熔）作用產(chǎn)物，標志著古陸塊克拉通化結(jié)束。魯西地區(qū)殼源花崗巖巖體內(nèi)多含斜長角閃質(zhì)或閃長質(zhì)包體，具大量殘余鋯石（年齡通常大于2550Ma），這些古老地殼物質(zhì)的再循環(huán)是華北克拉通新太古代晚期強烈構(gòu)造熱事件的結(jié)果，標志魯西和華北古陸塊克拉通化完成。蒙山地區(qū)前寒武紀變質(zhì)基底主要在新太古代（2510～2700Ma）大規(guī)模巖漿侵入活動形成。

3.2 蒙山地區(qū)太古代地殼形成演化

新太古代早期約2750Ma年前后，魯西洋殼先后發(fā)育了拉斑玄武巖、科馬提巖等基性火山巖和火山-沉積巖。這些表殼巖后期發(fā)生低角閃相變質(zhì)作用和變形作用，形成泰山巖群雁翎關(guān)組。

隨后約2750～2700Ma，先發(fā)生地幔巖漿侵入形成基性—超基性巖序列（萬山莊序列），后發(fā)育了以英云閃長巖為主的深成巖漿作用。在2700Ma左右遭受角閃巖相變質(zhì)作用，形成片麻狀構(gòu)造，稱之為泰山序列，集中出露與泰安、新泰、蒙陰、平邑等地區(qū)［10］。條帶狀英云閃長質(zhì)片麻巖是英云閃長質(zhì)片麻巖在2600Ma前后受構(gòu)造應力擠壓發(fā)生深熔作用，以鈉質(zhì)交代作用為主形成，兩者呈漸變過渡接觸關(guān)系，同期形成奧長花崗巖及奧長花崗偉晶巖。

新太古代晚期2540Ma，魯西地區(qū)已形成的陸殼發(fā)生NE—SW向巖石圈拉張作用，導致陸殼產(chǎn)生裂谷和海槽，形成泰山巖群山草峪組和柳杭組。隨后2530Ma前后巖漿活動強烈，地幔巖漿與地殼部分熔融的酸性巖漿混合形成嶧山序列輝長巖、閃長巖、TTG質(zhì)花崗巖，TTG巖體中普遍含有暗色微粒閃長質(zhì)包體。

2520～2510Ma在張裂構(gòu)造環(huán)境下，地幔的熱能、流體上升，已形成的陸殼在深部流體及熱流的作用下發(fā)生重熔，地殼重熔巖漿呈NW向巨大巖基侵位，形成傲徠山序列二長花崗巖，使本區(qū)陸殼更加成熟，此后本區(qū)陸殼完全克拉通化。

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Geological Characteristics and Formation Age of Precambrian Intrusive Rocks in Yimengshan World Geopark in Linyi City in Shandong Province

Abstract：Mengshan World Geopark is located in Linyi area in Shandong Province. It is mainly composed of metamorphic intrusive rocks from different periods of Neoproterozoic era. In this paper， geological characteristics and zircon SHRIMP U-Pb dating results of main early Cambrian intrusive rock units in Yimengshan World Geopark have been summarized. There are three types of Neoarchean early middle intrusive rocks exposed in the northwest of Mengshan Mountain. The age of banded tonalite-diorite gneiss in Wangfushan unit of the Mount Taishan sequence exposed in Jiunvguan in Pingyi county is 2694Ma. The" age of" tonalite-diorite gneiss in Xiguanzhuang unit of the Mount Taishan sequenceexposed in Baimaguan in Pingyi county is 2694Ma. The age of" trondhjemite pegmatite of Shanggang unit in Xinfushan sequence exposed in Dawangshan in Pingyi county is 2606Ma. The age of gneissic granodiorite pluton of Guimengding unit in late Neoarchean Yishan sequence exposed at Guimengding in the southern part of Mengshan is 2539Ma and 2544Ma respectively. The age of banded biotite diorite granite of Jiangyu unit in late Neoarchean Aulaishan sequence exposed at Menglianggu in the eastern part of Mengshan is 2518Ma. The age of medium grain diorite granite of Songshan unit in Aolaishan sequence exposed at Yunmeng Peak in the northern part of Mengshan is 2534Ma. The banded tonalite-diorite gneiss of Mount Taishan sequence has the nature of a new continental crust， and part of Xinfushan sequence trondhjemite is the product of anatexis of tonalite gneiss. TTG gneiss in Yishan sequence" is formed by the mixing of newly formed magma with crustal material. Yunmengfeng rock belongs to diorite granite of Aolaishan suite. It is formed by the remelting （deep melting） of continental crustal materials.

Key words：Guimengding rock mass；granite rock；Mengshan area；Linyi city in Shandong province