摘要
脉岩和金矿化之间在时间与空间上的关联历来是地质学研究焦点之一。地处华北板块及苏鲁—大别造山地带接触部位的胶莱盆地东北缘，是牟—乳金矿带的重要组成部分，然而对于该区域深源中基性岩脉与金矿化关联性的研究还不够深入。本研究深入剖析了土堆—龙口金矿区及其深部外围脉岩在岩石学和地球化学方面的特征，目的在于探索其成因与源区性质，并进一步探讨这些脉岩与金矿化的关系。研究表明：研究区内脉岩总体属于钾质钙碱性系列，高镁、铁、铝等元素，钛元素的含量相对较低，富集轻稀土元素以及亲和大离子的元素，相对亏损高场强元素；脉岩初始岩浆为弥散状角闪石相橄榄岩富集地幔部分熔融作用的产物，在渗透至地表的途中没有受到地壳成分的干扰。区内研究的脉岩均源出自深部同一岩浆源区，是源自同一个母岩熔岩逐步分化与演变的结果，其形成跨度自晚侏罗世延续到早白垩世。脉岩与金矿的成矿年龄大致相仿，脉岩的入侵及成矿过程基本同步，同属一次特定构造活动的结果。
Abstract
The correlation between porphyry and gold mineralization in time and space has always been one of the focuses of geological research. The northeast margin of the Jiaolai Basin, located at the contact part of the North China plate and the Sulu-Dabie orogenic, is an important part of the MouPing-RuShan gold ore belt. However, the research on the relationship between the deep-source mafic veins and gold mineralization in region is not deep enough. We conducted petrological and geochemical analyses on dikes from the Tudui-Longkou deposit and its periphery to determine their origin, source, and link to mineralization. Results indicate these potassic calc-alkaline dikes are high in Mg-Fe-Al, low in Ti, enriched in light rare earth elements and large-ion lithophile elements, but depleted in high field strength elements. The primary magmas formed by partial melting of an enriched mantle and rose without significant crustal contamination. The pulse rocks studied in the area are derived from the same deep magma source, are the result of gradual differentiation and evolution of a single parent magma, their formation spans from the Late Jurassic to the Early Cretaceous. The intrusive rocks and the gold deposits are of the same genetic age, and the intrusion and ore-forming processes are basically synchronous, belonging to the of a specific tectonic activity.
0 引言
脉岩和金矿化之间在时间与空间上的关联历来是地质学研究焦点之一（高攀等，2023；吴树宽等，2023；张星培等，2024）。在胶东地区，中生代岩浆活动形成的脉岩普遍存在，各矿区内的脉岩种类和时间跨度不一，常与金矿脉共用相同构造或相互穿插（冯波等，2006；谭俊等，2006；张海瑞等，2017； 李洪奎等，2020）。近来研究表明脉岩成岩年龄集中区间为 140～110 Ma（沈远超等，2002；冯波等， 2013），与金矿床的成矿年龄基本同期，脉岩的入侵及成矿过程基本同步，可能属一次特定构造活动的结果。胶莱盆地东北缘处于华北板块与苏鲁—大别造山带的接触地带，自形成以来，岩浆构造活动强烈，发育了以郭城断裂、崖子断裂和以“鹊山岩体”、“牧牛山岩体”为主体的多期次构造网络，孕育了乳山蓬家夼金矿（大型）、牟平宋家沟金矿（大型）、辽上金矿（超大型）、土堆—沙旺金矿（大型）、龙口金矿（小型）、林寺山金多金属矿（小型）等一系列大中小型金矿床，累计探明金金属量 200 t 以上 （张丕建等，2015；赵宝聚等，2019；李大兜，2020）。以往科研工作对该区金矿的成矿机理及富集规律进行了深入研究，但是对脉岩重视程度不够，整体研究程度不高，特别是深源的中基性岩脉与金矿化的关系方面研究不足。郭城断裂带内脉岩岩性以闪长玢岩为主，其次为花岗闪长斑岩、正长斑岩、辉绿岩、二长斑岩、煌斑岩等。探矿工程揭露局部地段脉岩有数层乃至数十层，其累加厚度远远超过矿体围岩厚度，是华北板块内罕见的脉岩高密度侵位地区（谭俊，2009；盛鹏，2019；税棚，2019）。基于脉岩的形成时间与成矿作用的关系，可将脉岩归类为成矿前、成矿同期及成矿后 3 种类型。脉岩形成年龄覆盖了金矿成矿年龄，脉岩是与成矿作用时间最接近的岩浆活动，研究脉岩的形成机理对掌握金的深层聚集及演变机制极为关键。本文以土堆—龙口金矿床内脉岩为研究对象，通过开展岩相学、岩石地球化学、年代测定等工作，旨在解析成因和源区性质，深入探讨脉岩与金成矿过程（金矿化）之间的相互关系。
1 地质概况
土堆—龙口金矿床位于山东海阳市区北约 45 km，呈“锯齿形”插入到胶莱盆地东北缘的东北角 （赵宝聚等，2019；宋明春等，2020）。西北边界由郭城断裂划定，而其东南界线是由莱阳群与基底之间的不整合面定义。毗邻该矿区的是东北向的辽上金矿以及西南向的桂山金矿，该矿区整体伸展走向呈NE向（图1a、b）。区内出露地层由老至新为古元古界荆山群，部分中生界白垩系莱阳群及沿河谷展布的新生界第四系。区内构造有少量韧性剪切带，普遍以脆性断裂构造为主，按延伸方向可分为 NE、 NW和SN这3个主要方向，NE向断裂进一步划分为 NW倾向和SE倾向2组，其中SE倾向构造为区内主控矿构造；以郭城断裂为代表的 SW 倾向断裂控制了地层的展布方向；以 F27 和土堆断裂为代表的近 SN 向和 NW 向断裂对地层和矿体进行了错断。“牧牛山”岩体（岩性主要为玲珑序列九曲单元二长花岗岩）呈岩床穿插出露于区内中部，并使部分荆山群地层以“包体”形式捕获其中。土堆—龙口金矿床是由土堆、沙旺、东刘家、后夼和龙口 5 个矿段组成，矿体均严格受构造控制，并赋存于荆山群地层及“牧牛山”岩体中。
2 脉岩地质概况
2.1 脉岩地质特征
区内各个时期、不同类别的脉岩大面积侵入到古元古代荆山群地层和“牧牛山”岩体中，走向 NE （40°～50°）之间，少量 NNE 向，整体倾向 NW，倾角大多呈高角度（65°～70°），少量倾角较缓（＜45°），宽度1～35 m，少量宽度超过40 m，沿走向延长数米至数千米，沿倾向延伸控制深度可达1 km。区内脉岩主要有花岗闪长岩、正长斑岩、二长斑岩、闪长玢岩、闪长岩、石英闪长玢岩、煌斑岩、细晶岩、正长岩、辉绿岩、石英脉等（谭俊等，2006）。与矿脉紧密关联的脉岩主要为闪长玢岩、花岗闪长斑岩、二长斑岩、少量煌斑岩，局部地段脉岩累加厚度远远超过矿体围岩厚度，少量脉岩形成早于金矿化或与其同期，其余均切割穿插矿脉。基于脉岩的形成时间与成矿作用的关系，可将脉岩归类为成矿前、成矿期及成矿后 3 种类型，其中成矿后脉岩所占比例最高，大约为 95%。成矿前脉岩主要为闪长玢岩，其展布特征与成矿后脉岩大体相符，通常被金矿脉 （成矿构造）切割（图2a）。成矿期脉岩主要是闪长玢岩、正长斑岩，产状基本与矿体一致，可沿其追索矿化体（图2b），在沙旺矿区的特定部位，可观察到有煌斑岩和含金矿脉利用同一构造的现象，且近矿部位的煌斑岩表现出一定程度的矿化。成矿后脉岩总体切割金矿脉，以闪长玢岩为主（图2c），其次是正长斑岩，有记录显示后者侵入前者，形成时间较晚（图2d）。
图2研究区内脉岩与金矿化关系图
a—成矿前脉岩与矿体关系；b—成矿期脉岩与矿体关系；c—成矿后脉岩与矿体关系；d—成矿后脉岩切割关系
2.2 脉岩岩相学特征
成矿前脉岩主要为闪长玢岩，成矿期脉岩主要为闪长玢岩和煌斑岩，成矿后脉岩主要为闪长玢岩和花岗闪长斑岩（图3）。
闪长玢岩：区内脉岩主要以闪长玢岩，成矿前、成矿期和成矿后的闪长玢岩从镜下观察没有本质差别。呈灰黑色，斑状结构，块状构造；斑晶占 14%，基质为 86%。斑晶主要成分为角闪石，斜长石，斑晶大小一般 1～3 mm；基质为显微结晶结构，主要为长柱状、针状角闪石和细粒斜长石，角闪石发生了轻微—中等绿泥石化、阳起石化和透闪石化，斜长石发生不同程度的高岭土化和绢云母化，后期有硅化、碳酸盐化和黄铁矿化，从微观角度说明成岩在成矿之前。
煌斑岩：岩石深灰黑色、灰绿色到黑灰色，斑状结构，斑晶占 35%，基质为 65%。斑晶主要为黑云母，角闪石，辉石。黑云母呈褐色，片状，片径 0.5～0.8 mm，晶粒部分见绿泥石化；角闪石柱长0.5～1.5 mm，部分见简单双晶，部分晶粒已全部绿泥石化； 辉石呈半自形柱状，部分断面呈近八边形，粒径 0.5～1.8 mm，部分晶粒隐约可见两组辉石式解理； 基质为显微晶质结构，由自形的斜长石和暗色矿物组成，斜长石多已泥化、绿帘石化，呈土褐色，晶粒聚片双晶可见。
花岗闪长斑岩：岩石呈浅灰绿色，具斑状结构，基质具显微晶质结构、块状构造；岩石主要由斜长石、正长石、黑云母、石英、钾长石组成，副矿物可见金属矿物等。斑晶占 15%～20%，成分主要为斜长石、正长石和黑云母和少量石英。斜长石斑晶粒度粗大，粒径为 0.5～2.6 mm；正长石呈半自形他形板状，粒径0.25～0.6 mm；黑云母呈片状，粒径为0.4～0.8 mm；基质占80%～85%，主要由长石及石英微晶组成，间隙中见少量蚀变黑云母充填，构成显微晶质结构，金属矿物含量较少。
图3脉岩显微矿物组合特征（据中国黄金集团资源有限公司，2020①）
a，b—闪长玢岩镜下特征；c—煌斑岩镜下特征；d—花岗斑岩镜下特征；Pl—斜长石；Or—正长石；Px—辉石；Hbl—角闪石；Bt—黑云母
3 样品采集与测试方法
脉岩样品全部取自土堆—龙口金矿床井下采场及巷道，远离蚀变带和构造破碎带（表1），样品新鲜，重量一般约 2 kg。室内样品首先用玛瑙研钵将样品粉碎成 200 目以下，由山东省第一地质矿产勘查院化验室完成岩石地球化学测试工作。主量元素测试采用了重量法、滴定法、分光光度法、原子吸收法等方法；微量元素测试采用了等离子体发射光谱法、等离子体质谱法、原子荧光法等方法；稀土元素测试采用了封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱法。
本研究自龙口矿段+10 m中段采取花岗闪长斑岩锆石样品 LA-ICP-MS锆石 U-Pb定年。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测试分析在北京科荟测试技术有限公司完成，锆石定年分析所用仪器为 Analyt‐ ikJena PQMS Elite型 ICP-MS及与之配套的RESOlu‐ tion 193 nm 准分子激光剥蚀系统。激光剥蚀所用斑束直径为 24 μm，频率为 6 Hz，能量密度约为 6 J/ cm2，以 He为载气。LA-ICP-MS 激光剥蚀采样采用单点剥蚀的方式，测试前先用锆石标样GJ-1进行调试仪器，使之达到最优状态。锆石 U-Pb 定年以标样GJ-1为外标，微量元素含量利用NIST610作为外标、Si做内标的方法进行定量计算（Liu et al.，2010）。测试过程中在每测定 10 个样品前后重复测定两个锆石标样 GJ-1 对样品进行校正，并测量一个锆石 Plesovice，观察仪器的状态以保证测试的精确度。数据处理采用ICPMSDataCal程序（Liu et al.，2010），测量过程中绝大多数分析点206Pb/204Pb>1000，未进行普通铅校正，204Pb含量异常高的分析点可能受包体等普通Pb的影响，对204Pb含量异常高的分析点在计算时剔除，锆石年龄谐和图用 Isoplot 3.0 程序获得。
表1脉岩主微量、稀土样品采样位置登记
4 分析结果
4.1 地球化学特征
4.1.1 主量元素
区内各个期次的脉岩二氧化硅含量介于 40.91%～70.35%，产出主要为中基性、酸性岩类（表2），岩性划分为闪长玢岩和花岗闪长斑岩。TAS 岩石分类图解（Irvine and Baragar，1971）中闪长玢岩分析点主要投影在玄武岩至玄武质粗面安山岩范围内，花岗闪长斑岩分析点主要投影在粗面安山岩至流纹岩范围内（图4a）。对比不同产地相似类别的岩石平均化学组成而言，这批脉岩显著呈现出镁含量高的特点，花岗闪长斑岩 MgO 含量介于 0.91%~2.73%（Mg# ＝52～72），闪长玢岩 MgO 含量则在 5.20%～14.64% 范围内（Mg# ＝61～74）。花岗闪长斑岩及闪长玢岩 TFeO 分别为 3.38%～7.78%， 10.79%～13.24%，总体显示较高铁含量。脉岩Al2O3 含量的百分比介于 13.21%~17.36%，平均值为15.08%，与大陆高铝玄武岩相类似，Al 指数 A/CNK 相应从 0.62～3.04，总体属于准铝质到弱过铝质岩石。成矿期闪长玢岩烧失量较大，可能会影响岩石的化学分类，因此选用 Zr/TiO2-Nb/Y判别图来讨论岩石类型。在Zr/TiO2-Nb/Y判别图上（图4b），脉岩分析点主要投影在主要流纹质英安岩、流纹岩范围内，少量闪长玢岩投影在拉斑玄武岩范围。K2O-SiO2图解（图5）显示，样品投影点多位于钾玄岩—高钾钙碱性系范围。脉岩全碱含量变化较大，闪长玢岩和花岗闪长斑岩 K2O+Na2O 分别为 3.59%～6.92%、8.08%～9.02%，K2O/Na2O比值分别为0.49～1.52（平均 1.02）、1.01～1.23（1.19），在 K2O-NaO2碱度分类图解上（图6），多属于钾质型，仅一个点投影在钠质和钾质交界部位。固结指数 SI 从闪长玢岩 39.57～22.17 降低至花岗闪长斑岩 14.56～6.18，表明岩浆分异程度较高。
图4脉岩的岩石化学分类图解
a—TAS图解（底图据Irvine and Baragar，1971）；b—Zr/TiO2-Nb/Y 图解（底图据Winchester and Floyd，1977）
4.1.2 微量元素
区内脉岩微量元素分析结果如表3所示。相对于 Sun and McDonough（1989）报道的原始地幔 LILE 含量（K=250 μg/g、Rb=0.635 μg/g、Sr=21.1 μg/g、Ba= 6.98 μg/g），脉岩中的 LILE 含量（K=14679～39539 μg/g、Rb=137～770 μg/g、Sr=163～1894 μg/g、Ba= 1514～3122 μg/g）明显偏高，然而 HFSE 中 Nb 含量介于 8.58～11.98 μg/g，相对偏低。从原始地幔标准化蛛网图上（图7）可以看出，区内两种脉岩蛛网图形态极其相似，都表现出大离子亲石元素 Rb、Ba富集，K、Sr亏损，同时在HFSE中表现为Th、U、Ce富集以及 Nb、P、Ti 等亏损特点；P 和 Ti 的亏损显示不同脉岩受到了显著的结晶分异作用影响（谭俊等， 2009；李红梅等 2010；李勇等，2018）。不同期次的闪长玢岩均显示 Rb、Ba、Th、U、La、Ce、Nd、Sm 等元素表现为正异常，K、Nb、Sr、P、Ti 等元素负异常明显。花岗闪长斑岩中除 Th 元素异常与闪长玢岩不同外，其他元素异常与闪长玢岩大致相同。
4.1.3 稀土元素
区内脉岩稀土总量 ΣREE 介于 334.85~4885.71 μg/g（表4）。其中轻稀土元素量（LREE）介于 317.95～4738.84 μg/g，重稀土元素量（HREE）介于 16.91～146.87 μg/g，LREE 与 HREE 的比值介于 18.81～44.60。稀土总量明显高于原始地幔的 7.43 μg/g 和大洋中脊玄武岩的 198.96 μg/g 的稀土总量 （Sun and McDonough，1989）。 LaN/YbN=27.20～140.18，反映出轻稀土元素富集而重稀土元素亏损的特点，Ho-Lu的元素分布则显示相对平缓的特点。 δEu值介于 0.67～1.51，显示出弱的负 Eu异常，表明在成岩过程中存在着不明显的斜长石的分离结晶。从球粒陨石标准化稀土配分图（图5b）上可以看出，所有曲线均表现为 LREE（轻稀土元素）整体呈右侧较陡倾斜富集，而 HREE（重稀土元素）相对亏损的特征。花岗闪长斑岩相较于闪长玢岩表现为相对略陡的曲线形态，这一特征可能与角闪石含量偏低或者副矿物的分离有关。
表2土堆—龙口金矿床脉岩主量元素分析结果（%）
注：SI为固结指数；Mg#=100×Mg/（Mg+Fe2+）；A/CNK=Al2O3/（K2O+Na2O+CaO）摩尔比。
表3土堆—龙口金矿床脉岩部分微量元素分析结果（μg/g）
图7土堆—龙口金矿床脉岩原始地幔标准化微量元素蜘蛛图（a）和球粒陨石标准化稀土配分图（b）
（原始地幔数据和稀土元素球粒陨石数据据Sun and McDonough，1989）
表4土堆—龙口金矿床脉岩稀土元素分析结果（μg/g）
4.2 锆石U-Pb年代学
本次工作自龙口矿段+10 m中段采取花岗闪长斑岩锆石样品做LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄。挑选的锆石均为浅黄色—无色透明，多呈短柱状—长柱状（图8），锆石晶形较好。所测点的锆石具有明显的震荡环带，所测岩浆锆石 Th 和 U 含量分别为 41.58×10-6～550.76×10-6 和 57.14×10-6～626.76× 10-6，Th/U 比值为 0.64～1.50，平均值为 0.96（表5）。本研究中锆石 LA-ICP-MS 测年共完成 25 个测试点，其中 3 个测点（3、4、13）谐和度较低，剩余 22 个测点较为集中地分布在谐和线上，显示出良好的谐和性（图9a、b）。 206Pb/238U 加权平均年龄值为 （114.62±0.42） Ma（MSDW=0.084），代表花岗闪长斑岩的岩浆结晶年龄为早白垩世燕山晚期。
图8NL-4锆石阴极发光图像及测点编号（单位：Ma）
表5花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果
5 讨论
5.1 脉岩与金矿化的时空关系
胶东一带的脉岩形成年代主要集中在 140～100 Ma（李洪奎等，2013；李杰等，2020）。研究区内花岗闪长斑岩 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄为 （114.62±0.42） Ma（赵宝聚等，2019），这两项数据在年龄误差范围内大体吻合。并且与蓬家夼煌斑岩黑云母 Ar-Ar 年龄（117.5±0.3） Ma 以及玲珑成矿后的花岗斑岩脉中锆石 LA-ICP-MS U-Pb 年龄（120± 2） Ma 大体相等，这表明了胶东地区脉岩活动最为强烈的阶段应是早白垩纪末期，属于燕山晚期岩浆作用的产物。这个时期与胶东地区金矿的成矿年龄（119±10） Ma 大致相近，显示出脉岩的侵入与金矿的形成几乎是同期的，均为同一期次的构造运动作用结果。但脉岩的成岩时间更为宽泛，这一点也与矿区内所观测到的脉岩先于成矿以及脉岩贯穿或截断矿脉的地质现象相符合（谭俊等，2006）。
区内脉岩存在多期性，不同时期的脉岩在形成过程中都会造成一定的蚀变或矿化现象。成矿前脉岩主要为金矿成矿流体寻找成矿空间，并对金矿脉形成阻隔“盖层”，使金在其上下盘附近进行富集；成矿期脉岩参与了金的成矿作用，与金矿成矿物质共用同一构造，相互伴生，其形成过程中不仅为金的运移提供了通道，同时能萃取金元素的岩浆流体以及所需的能量，并在侵位过程中对金元素有少量贡献；成矿后脉岩主要对金矿脉造成切割破坏作用，在某种程度上可以叠加改造矿体，会使金发生局部的富集，尤其是构造叠加部位易形成“矿包”。
5.2 脉岩成因及岩浆源区
区内各期次各类型脉岩地球化学组成类似，二氧化硅含量变化不大，微量元素原始地幔标准化蛛网图和稀土元素球粒陨石标准化配分图上样品分布曲线基本一致，表明脉岩岩浆具有同源演化特点。脉岩钾异常、铌异常的特征参数分别为 K*= 0.08～0.14（＜1）、Nb*=1.49～2.38（＞1），反映出岩浆在上升侵位过程中没有受到地壳成分的干扰，没有地壳成分参与混合的痕迹，同时反映出岩石成因与富集地幔有关（程小久等，1999；刘燊等，2004）。强不相容元素（总分配系数 D≈0，如 Th、U、Nb、Ta 等）以及分配系数 D 相等的微量元素（如 Zr、Hf、Sm 等）在岩浆演化过程中受到的影响是一致的（郑海飞等，1993），在没有受到外来物质成分（主要是地壳物质）混入干扰的条件下，这些元素的比值不会因为岩浆演化方式的不同而改变，两元素的浓度比值与岩浆源区内的相等。根据表3列出的两组元素 （Zr/Hf、U/Th）在不同类型脉岩中的含量绘制了相应元素比值图。从图10a、b可以看出，脉岩具有比较接近的 Zr/Hf 和 U/Th 比值，样品点分布大体表现为线性排列，表明在一个相对较短的时间内，该区脉岩在侵位过程中没有明显受到地壳物质的混染，同时也间接表明它们具有一致的岩浆源区。
图9龙口矿段花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄谐和图（a）和加权平均值图（b）
图10土堆—龙口金矿床各期脉岩U/Th（a）和Zr/Hf（b）微量元素比值图
区内脉岩总体属于钾质钙碱性系列，轻稀土元素以及亲和大离子的元素富集、高场强元素相对亏损，显示脉岩与富集地幔源区有关（Pearce，1982；刘燊等，2004）。样品 Nb 标准化（Nb=0.713 μg/g）（Sun and McDonough，1989）的比值蛛网图（图11）显示，微量元素 La、Ce、P、Zr、Ti 和 Y 曲线呈非发散型分布，表明源区为成分均一的富集地幔。高场强元素相对于大离子亲石元素强烈亏损指示弥散状金云母或角闪石相存在于源区，本区及胶东地区同期脉岩高 La/Nb（4～11）比值（谭俊，2009）也说明金云母或角闪石相在源区以弥散状为主。相对于角闪石相，与金云母相平衡的熔体具有低的Ba/Rb（＜20.0） 和高的Rb/Sr（＞0.1）值（Furman and Graham，1999），暗示脉岩地幔源区角闪石相占主导地位，脉岩初始岩浆为弥散状角闪石相橄榄岩富集地幔部分熔融作用的产物。
区内脉岩从基性到酸性均有产出，Al2O3/TiO2随 TiO2降低呈现出有规律的上升趋势，表明它们源自地幔深处的同一岩浆母质，为同源岩浆分离结晶的产物（Sun et al.，1978）。La/Sm-La 相关图及 Rb/Nb-Rb/Zr相关图（图12a、b）显示，脉岩表现为直线型的平衡部分熔融演化趋势（李昌年，1992），说明本区脉岩为富集型地幔底度部分熔融的产物。在成岩过程中，岩浆经历了结晶作用，产生了如橄榄石、单斜辉石和角闪石等暗色矿物以及少量斜长石的分离，并且在其侵位过程中，岩浆没有遭受地壳成分的影响或混入（孙景贵等，2020；程小久等，1999）。另一方面，脉岩中轻稀土元素 LREE 较球粒陨石含量增加了 200 倍甚至更多，相反重稀土元素 HREE 含量较球粒陨石含量小于其10倍，这种现象暗示了岩浆源区位于相对较深的石榴子石相地幔区域，为富集地幔部分熔融的产物。
5.3 构造背景
区内脉岩受 NE向断裂及其派生的次级断裂构造控制，控制脉岩的构造面平直，没有显示后期的构造影响，反映脉岩侵位时强烈的地壳引张背景。在 400 Ma 时间内胶东地区经历了至少 100 km 厚的岩石圈减薄事件（Menzies et al.，1993），早白垩世达到高潮，构造体制对应以挤压为主到以伸展为主的转变（100～150 Ma），该时期也伴随着大量的岩浆活动与成矿作用（刘玉强等，1999，2004；翟明国等， 2003；宋明春等，2015，2018；杨立强等，2019）。受控于早白垩世郯庐断裂带左行走滑体系，郭城断裂带由成矿期左行压扭性活动转变为左行张性活动，控制了脉岩侵位。区内脉岩具有以下性质：来源于富集地幔，岩浆深度以弥散状角闪石相地幔为主 （高 LREE/HREE 和 Al2O3）；具有与大陆弧钙碱性玄武岩类似的微量元素地球化学特征，形成于碰撞弧后与陆弧区过度性质的构造环境（图13a、b；Muller and Groves，1993）；成岩时间在晚侏罗世—早白垩世 （150～100 Ma）。
图12土堆—龙口金矿床脉岩La/Sm-La（a）和Rb/Nb-Rb/Zr（b）相关图
前人研究表明，胶东地区金矿的形成均有地幔流体成分的参与，这些幔源流体在深入下地壳后分异形成钙碱性煌斑岩；或者与地壳物质发生反应形成其他中基性脉岩（孙丰月等，1995；孙丰月和石准立， 1995；张连昌等，2002）。经分异后的相对富含硅质碱质的流体沿着区域性断裂上升侵位，并在此过程中与围岩发生物质交换萃取金元素，在有利成矿部位沉积成矿。无论是脉岩还是金矿化的形成，都是源自地幔的含碳氢氧流体在不同演化阶段的产物。
6 结论
（1）区内脉岩大面积侵入到古元古代荆山群地层和“牧牛山”岩体中，与矿脉紧密关联的脉岩主要为闪长玢岩、花岗闪长斑岩、少量煌斑岩。脉岩源自地幔深处的同一岩浆母质，在陆壳拉伸减薄过程中，幔源流体在深入下地壳后分异形成钙碱性煌斑岩或者与地壳物质发生反应形成其他中基性脉岩，不同脉岩均为同源岩浆分离结晶的产物。
（2）区内脉岩总体属于钾质钙碱性系列，高镁、铁、铝等元素，钛元素的含量相对较低，富集轻稀土元素以及亲和大离子的元素，相对亏损高场强元素；脉岩初始岩浆为弥散状角闪石相橄榄岩富集地幔部分熔融作用的产物，在渗透至地表的途中没有明显受到地壳成分的干扰。
（3）在陆壳拉伸减薄过程中，相对富含硅质碱质的流体沿着区域性断裂上升侵位并在此过程中与围岩发生物质交换萃取金元素，在有利成矿部位沉积成矿。脉岩与金矿的成矿年龄大致相仿，脉岩的入侵与成矿过程基本同步，同属一次特定构造活动的结果，其形成跨度自晚侏罗纪延续到早白垩纪。
注释
① 中国黄金集团资源有限公司 .2020. 山东省海阳市龙口—土堆金矿区深部找矿研究[R].
