胶东地块位于山东省东部的胶东半岛，是我国最大的黄金基地。胶东地块以五莲—烟台断裂为界可进一步分为东部和西部两部分，东部属于秦岭—大别—苏鲁造山带的一部分，前寒武纪变质基底以新元古代变质岩为主，并经历了印支期超高压变质作用。西部即胶北地体的前寒武纪变质岩以晚太古代—古元古代变质基底组成。虽然胶东地区的地质研究历史较长，积累的地质资料和研究成果丰富，但在前寒武纪变质岩研究领域还存在着一些问题和争议，特别是有关胶北地体大地构造属性的争议尤其令人关注。本文对胶东地块东部和西部的前寒武纪变质岩分别作了系统的地球化学研究，研究方法包括主量元素和微量元素分析、锆石U-Pb定年、Sr和Nd放射成因同位素分析、矿物氧和碳同位素分析等。结果不仅能够对这些变质岩的原岩性质和变质演化历史提供可靠的地球化学制约，而且有助于正确理解胶北地体大地构造属性以及东亚大地构造格局。 对胶东地块东部高压—超高压变质岩系统的地球化学研究得到：(1)区域花岗片麻岩及岩浆锆石普遍不同程度地亏损18O，4个花岗片麻岩样品中岩浆核锆石U-Pb年龄分别为723±36Ma、738±17Ma、738±11Ma和744±63Ma，低δ18O值(-0.42～4.14‰)岩浆核锆石说明其原岩为新元古代低δ18O值花岗岩。Nd模式年龄显示新元古代花岗岩源区物质以扬子板块1.7～2.0Ga古元古代陆壳物质为主，局部可能有一些新生亏损地幔物质加入。但也有部分新元古代花岗岩来源于晚太古代2.5～2.6Ga陆壳基底岩石的部分熔融，表明东部同样存在着晚太古代基底岩石。花岗片麻岩的微量元素特征显示其源区物质部分熔融发生在中上地壳深度。花岗片麻岩中石英-石榴石氧同位素温度及少量印支期变质锆石的出现，指示新元古代花岗岩与榴辉岩曾经共同经历了印支期超高压变质作用。在印支期超高压作用过程中，多数花岗片麻岩保持了原岩氧同位素组成，表明俯冲板块基本没有与外部发生显著的氧同位素交换；(2)在苏鲁超高压变质带东北段威海地区皂埠镇首次发现锆石δ18O值低至-7.8‰左右的花岗片麻岩，与前人在苏鲁超高压变质带西南段东海青龙山地区发现的锆石δ18O值为-7～-9‰左右的新元古代花岗片麻岩比较一致。这些低δ18O值锆石同样以新元古代岩浆锆石为主，但部分岩浆锆石在印支期超高压变质作用过程中发生了不同程度的重结晶作用。δ18O值为-7.08‰的岩浆核锆石U-Pb定年得到的花岗片麻岩原岩谐和年龄和不一致线上交点年龄分别为760±49Ma和751±27Ma，变质谐和年龄和不一致线下交点年龄分别为232±4Ma和241±33Ma，指示其原岩为新元古代花岗岩并经历了印支期变质作用。皂埠镇花岗片麻岩中锆石δ18O值在局部范围内变化于-7.76～5.40‰之间，低δ18O值岩浆锆石表明它们是从新元古代低δ18O值岩浆中直接结晶形成，锆石δ18O值的局部变化表明其原岩岩浆的氧同位素组成具有不均一性，指示低δ18O值岩浆源区物质曾经在地表与极度亏损18O的冰雪水发生过程度不同的高温热液蚀变作用。威海皂埠镇地区和东海青龙山地区的花岗片麻岩在原岩时代、变质时代和氧同位素组成等方面基本相同，指示它们应具有相同的原岩性质，并经历了相同的变质作用和水—岩相互作用过程。因此，18O极度亏损的新元古代双峰式基性—酸性岩浆岩可能分布于整个大别—苏鲁造山带；(3)花岗片麻岩中的G类榴辉岩原岩年龄有两种，一种是新元古代，其U-Pb年龄为806±79Ma。另一种是古元古代晚期，其U-Pb年龄为1838±41Ma。这2个榴辉岩的超高压变质年龄分别为229±3Ma和242±21Ma。多数榴辉岩中的变质增生或变质重结晶锆石也具有低δ18O值特征(0.22～3.4‰)，指示在榴辉岩相变质作用之前，这些榴辉岩原岩为低δ18O值蚀变岩或低δ18O值基性岩浆岩。大理岩中M类榴辉岩具有非常高的氧同位素组成，其中变质增生锆石δ18O值高达15.9‰，U-Pb年龄为229±4Ma，指示在榴辉岩相变质作用之前，榴辉岩原岩与大理岩一样具有高δ18O值；(4)位于海洋所地区斜长角闪岩的原岩U-Pb年龄为1719±18Ma，Nd模式年龄在2.2Ga左右，εNd(t)为0，全岩δ18O值为5.6‰，指示其原岩岩浆来源于2.2Ga左右从亏损地幔分异出来的古老地幔源区。斜长角闪岩原岩与同时期榴辉岩原岩一起构成扬子板块北缘新元古代岩浆侵位时的裂谷肩部围岩，在三叠纪大陆碰撞时同样受到变质改造；(5)胶东地块中部地区新元古代花岗片麻岩的发现，表明东部新元古代花岗片麻岩与西部晚太古代—古元古代TTG片麻岩的界限(即五莲—烟台断裂)应该在烟台南部地区。 对胶东地块西部变质岩系统的地球化学研究得到：(1)3个TTG片麻岩的原岩岩浆锆石U-Pb谐和年龄分别为2692±14Ma、2691±12Ma和2696±10Ma，表明TTG片麻岩的原岩形成于晚太古代。部分锆石记录了1.7～1.8Ga.左右的变质事件。TTG片麻岩Nd模式年龄在2.9～3.0Ga左右，εNd(t)为1.6，与华北板块TTG岩石的Nd同位素特征相似。TTG片麻岩的微量元素特征显示其源区物质部分熔融发生在地壳深部。TTG岩浆锆石δ18O值为5.11～5.55‰，指示TTG岩浆在成因上与幔源岩石关系密切；(2)呈透镜状包体分布于TTG片麻岩中的斜长角闪岩原岩时代和变质时代分别为2506±18Ma和1769±60Ma，Nd模式年龄在3.0Ga左右。斜长角闪岩全岩δ18O估计值总体在6.0～6.5‰之间，同样表明斜长角闪岩原岩同样具幔源性质，其原岩初始氧同位素组成总体未受后期变质作用改造，但局部有低δ18O值(3.6‰)斜长角闪岩分布，指示胶东地块西部同样存在18O亏损事件；(3)分布于TTG片麻岩中的基性麻粒岩原岩年龄为2379±54Ma，麻粒岩相变质作用时间为1794±41Ma，与斜长角闪岩变质时代和混合岩化变质作用时间基本一致。Nd模式年龄在2.3～2.4Ga左右，与基性麻粒岩的原岩时代一致，εNd(t)为+5.6，因此基性麻粒岩的原岩岩浆有可能直接来源于亏损地幔源区。氧同位素研究表明基性麻粒岩原岩具幔源性质，麻粒岩相变质锆石δ18O值为4.75‰，其原岩氧同位素组成未受到后期变质作用改造；(4)粉子山群长英质副片麻岩Nd模式年龄总体在2.6～2.7Ga左右，εNd(t)为-5.6，因此粉子山群长英质副片麻岩的源区应主要来源于古老的太古代陆壳物质。粉子山群长英质副片麻岩具有较高的氧同位素组成，全岩δ18O估计值在12.3～14.5‰之间，锆石δ18O值高达9.92‰，指示其源区物质为高δ18O值表壳岩。粉子山群斜长角闪岩全岩δ18O估计值在5.5‰左右，表明其原岩具有幔源性质，原岩初始氧同位素组成也未受后期变质作用的明显改造；(5)粉子山群混合岩化变质作用时间为1748±22Ma，斜长角闪质混合岩中变质新生锆石δ18O值为6.07‰，长英质混合岩中变质新生锆石δ18O值为6.88～7.67‰，指示在混合岩化变质作用过程中有外部高δ18O值流体加入，引起混合岩氧同位素组成不同程度地升高；(6)胶东地块西部前寒武纪结晶基底在原岩时代、变质时代和Nd同位素等方面与华北板块非常相似，因此胶北地体应该归属于华北板块南缘，五莲—烟台断裂应该代表扬子板块和华北板块的缝合线；(7)南墅地区粉子山群(原荆山群)不纯大理岩的δ13C值为-0.93～5.56‰，δ18O值为12.86～23.82‰，不纯大理岩原岩具有明显的碳同位素正异常；不纯大理岩中的硅酸盐矿物δ18O值高达13.37～15.82‰，并与共生的碳酸盐矿物处于高温变质平衡，证明其原岩为海相火山沉积。两个不纯大理岩(橄榄大理岩)样品中锆石晶形以及CL内部结构指示，它们是来源于不纯大理岩中同沉积的火山岩夹层中的岩浆锆石，部分锆石发生变质重结晶作用。锆石U-Pb不一致线上交点年龄分别为813±37Ma和769±48Ma，一个谐和年龄为767±38Ma，代表火山岩夹层的岩浆喷发时间，同时也指示橄榄大理岩的原岩沉积时代应该是新元古代中期。两个不纯大理岩样品锆石U-Pb不一致线下交点年龄分别为238±75Ma和215±48Ma，代表不纯大理岩变质作用时间，同时也指示粉子山群不纯大理岩遭受高级变质作用时间应该是印支期。粉子山群大理岩碳同位素正异常、新元古代岩浆活动和印支期变质事件的发现，指示不纯大理岩的沉积时代不是古元古代，而是新元古代，其原岩沉积环境应该位于扬子板块北缘新元古代裂谷盆地。胶北地体不纯大理岩应该来自于扬子板块。在印支期扬子板块俯冲过程中，不纯大理岩从俯冲陆壳基底岩石中被剥离下来，并向北推覆了数十公里，从而直接覆盖在华北板块前寒武纪变质结晶基底之上。