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辽西白塔地区位于华北板块燕山造山带东部,区内有大面积火山岩出露,过去一直被认为属于白垩世义县组,通过本项目研究确定其应为中-晚侏罗世髫髻山组。研究区晚侏罗世为区域构造体系转变的重要时期,其岩浆活动不仅对辽西地区构造演化有深远意义,也对华北克拉通破坏起到重要作用。本文以辽西白塔地区火山岩为研究对象,在结合前人研究基础上,野外进行了大比例尺基础地质调查,以及室内较系统的岩相学、岩石组合、锆石U-Pb年代学及地球化学的研究,进而探讨辽西白塔地区火山岩的岩石成因、岩浆源区及其演化,为辽西地区构造演化提供理论依据。野外地质特征以及室内岩相学表明:本区火山岩由火山通道相、溢流相、爆发相等火山岩相组成,岩性包括粗安岩、流纹质岩屑晶屑熔结凝灰岩、粗安质火山碎屑岩(包括集块岩和角砾岩)、隐爆角砾岩、粗面英安岩和流纹岩等中酸性火山岩及火山碎屑岩。锆石U-Pb年代学研究表明:通过火山岩及其岩脉和火山集块中锆石U-Pb同位素年龄确定了火山岩形成时代上下限,结合本区项目研究成果,厘定研究区火山岩形成年代为165~149 Ma。地球化学数据表明:研究区中性火山熔岩具有高硅,富碱和贫镁的特征,铝饱和指数A/CNK(1.38~1.78)≥1.1,属于过铝质岩石,大部分属于碱性系列,少部分属于中-高钾钙碱性系列。富集大离子亲石元素(LILE)如Rb、Sr、Ba、K、Pb,且亏损高场强元素如Ti、Nb、Ta和P,没有明显负铕异常(δEu=1.12~0.96)。辽西白塔地区中性火山岩具有埃达克质岩特征,其可能是由下地壳基性物质直接部分熔融形成。酸性火山岩具有高硅、富碱的特征,铝饱和指数A/CNK(1.38~1.68)≥1.1,为过铝质岩石,属于钙碱性系列(AR:1.04~1.60)。富集大离子亲石元素(LILE)如Rb、Sr、Ba、K、Pb,且亏损高场强元素如Ti、Nb、Ta和P,具有明显的负铕异常(δEu=0.49~0.63)。辽西白塔地区酸性火山岩的岩浆来源可能与高分异I型花岗岩相近,其可能来自于下地壳基性物质部分熔融的产物。辽西白塔地区中性火山岩在岩浆演化过程可能经历磷灰石、单斜辉石、角闪石、斜长石和碱性长石的分离结晶作用,酸性火山岩在岩浆演化过程可能主要经历角闪石和长石的分离结晶作用。野外地质特征与地球化学特征都显示酸性火山岩与中性火山岩岩浆不具有连续演化关系。辽西白塔地区火山岩主要是在华北板块受古太平洋板块向北西俯冲影响下,使区域处于挤压隆升阶段,导致下地壳基性物质的部分熔融而形成。