位于华北克拉通(NCC)东南边缘的胶东成矿省是中国最大的黄金聚集区,长期以来黄金年产量占全国总产量的1/4。自上个世纪80年代以来,前人围绕区域金矿床成因开展了大量的研究工作,对矿床成因的认识先后经历了岩浆期后中温热液脉状金矿(八十年代)→韧脆性剪切带型金矿(九十年代)→花岗岩-绿岩带型金矿/造山型金矿(21世纪初)→克拉通破坏型金矿(2015年以来)。目前,有关区域金矿床成因属于造山型金矿还是克拉通破坏型金矿仍然是国际矿床学界争论的热点问题之一。其中,争论的焦点是幔源成矿物质迁移至地壳的途径和过程。造山型金矿床成因观点认为幔源成矿物质结合地幔流体通过切穿岩石圈的深大断裂带(如郯庐断裂带)进入地壳,然后,含金成矿流体进入浅部断裂构造沉淀富集成矿。克拉通破坏型金矿床成因观点认为幔源成矿物质通过交代地幔局部熔融的岩浆侵位带入地壳,岩浆结晶分异,岩浆期后热液将成矿物质转移至浅部断裂,早期以岩浆热液为主,晚期大气降水逐渐增加,通过流体混合、水岩交代或沸腾作用富集成矿。因此,查明幔源成矿物质进入地壳的迁移方式对解决当前区域金矿床成因争议具有重要意义。早白垩世胶东地区岩浆活动强烈,壳幔混合作用普遍,尤其是花岗岩中常见镁铁质微粒包体(MME),为示踪幔源岩浆性质及深部岩浆作用过程提供了可能。本文以大规模金矿成矿前(以郭家岭超单元丛家岩体及其MME为代表)、成矿期(以崮山岩体及其MME为代表)和成矿后(以牙山岩体及其MME为代表)侵位的花岗岩及其内部MME为研究对象,通过系统的岩石学、同位素地球化学和地质年代学研究,对本区大规模成矿前后幔源岩浆性质、深部岩浆作用过程及其与大规模金矿成矿关系进行透视研究,取得的主要研究成果及认识如下:(1)岩石类型及岩石化学特征研究显示,成矿前侵入的丛家岩体主要为花岗闪长岩,岩体内部的镁铁质微粒包体(CJ-MMEs)主要为闪长岩,形成CJMME的镁铁质岩浆温度较低,水分和挥发分含量较低。成矿期的崮山岩体主要为花岗岩,岩体内部的镁铁质微粒包体(GS-MMEs)为闪长-二长质包体,形成GS-MMEs的镁铁质岩浆为钾玄质岩浆,温度较高,水分和挥发分含量较高。成矿后的牙山岩体主要由二长花岗岩和花岗闪长岩组成,岩体内部的镁铁质微粒包体(YS-MMEs)为闪长岩,形成YS-MMEs的镁铁质岩浆温度较高,但水分和挥发分含量均较低。(2)成矿前丛家花岗岩锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄为127Ma,CJ-MMEs锆石U-Pb年龄为126.3±1.2 Ma。成矿期崮山花岗岩锆石U-Pb年龄为118.1±0.5 Ma,GS-MMEs中存在Ⅰ型和II型锆石,其中I型U-Pb年龄为119.8±0.8 Ma,Ⅱ型锆石U-Pb年龄为120.7±1 Ma。成矿后牙山花岗岩锆石U-Pb年龄为116.6±0.4Ma,YS-MMEs中的Ⅰ型锆石U-Pb年龄为116.2±0.4 Ma,Ⅱ型锆石U-Pb年龄为117.5±0.8 Ma。可以看出,上述岩体与其中MMEs的年龄一致,表明各个岩体与其中的MMEs都是同时形成。(3)年代学、Nd-Sr和Hf同位素地球化学综合研究表明,丛家花岗闪长岩是由增厚的大陆下地壳在≥40 km处部分熔融形成的,而崮山和牙山岩体是在约20公里处减薄的陆壳熔融形成的。其中的CJ-MMEs是地幔岩浆与镁铁质下地壳在壳幔过渡的深部热区强烈混合形成,GS-和YS-MMEs起源于岩石圈地幔的部分熔融。(4)石英-辉钼矿脉、崮山花岗岩及其中的MMEs、矿化的谢家庄闪长岩以及一些大型金矿床样品(金池岭金矿床,台山金矿床,玲珑金矿床)的多种年代学测定结果一致,表明伟德山岩浆侵入体(特别是崮山花岗岩和谢家庄闪长岩)的热液事件、成矿作用和侵位是单一成因事件的结果,而不是多个事件的结果。显然,120±3 Ma左右是伟德山侵入体、岩浆-热液事件和大规模金矿化集中发生的时间。(5)锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os定年结果表明,与钾化的崮山花岗岩有关的岩浆热液事件发生在与胶东半岛金矿化同期,大约在120 Ma左右。GS-MME黄铁矿的钴镍比范围很广(0.004-33 ppm;平均值=7.08 ppm),大多数值大于1,高钴镍浓度和δ34S值在4.14‰至6.73‰之间。黄铁矿微量元素以及S同位素结果表明,崮山MME中的黄铁矿为岩浆成因,是在岩浆混合过程中或岩浆混合后沉淀形成的。LA-ICP-MS分析表明,GS-MME黄铁矿中的金属分布和元素丰度(即Co、Cu、Ni、Zn、As、Ag、Au、Pb、Bi)与谢家闪长岩相同。成矿物质主要来源于岩石圈地幔,而不是直接从古太平洋板块的俯冲沉积物中释放而来。120 Ma左右交代岩石圈地幔形成的岛弧镁铁质岩浆是将Au等成矿组分从深部地幔向地壳浅层运移的载体。(6)早期的岩浆事件(126 Ma)与地壳生长有关,后期的岩浆事件(121-115 Ma)与岩石圈的快速减薄有关,这是由NCC下部俯冲的古太平洋板块的逐步退缩引起的。岩石圈拆沉作用、软流圈地幔作用和岩石圈地幔熔体上升至地壳浅层(均为120±3Ma左右)是形成大型金矿床的主要因素。(7)矿化期的崮山镁铁质微细粒包体特征和胶东大型金矿床的形成对大规模金矿成矿具有指示意义:(1)120 Ma左右岩浆活动强烈的地区,包括壳幔岩浆混合形成的具有MME的花岗岩体和广泛分布的镁铁质岩脉,是有利的金矿勘探区;(2)具有次级断裂的深大断裂区域可能是金矿成矿的有利场所;(3)在招平地区,要利用2000~4000m的深部钻探和一些适用的地球物理方法,才能发现隐伏的金矿化花岗岩侵入体;(4)钾玄质镁铁质岩出露且广泛发育断裂的地区可能是深部金矿勘探的重点区域。