西秦岭地处青藏高原东北缘,是我国东西向中央造山系和南北向贺兰-川滇地震构造带相交汇的“立交桥”结点区域。新生代以来,印度板块与欧亚板块发生碰撞,导致青藏高原隆升,位于东北缘的西秦岭地区发育了新生代火山岩,这些火山岩的演化形成过程与青藏高原向东北缘的扩展生长关系密切,对研究高原扩展生长以及东北缘的地壳隆升和变形具有十分重要的意义。本文以甘肃省定西市临洮县新发现的势至寺火山岩为研究对象,采用野外调查、岩相学、主微量元素地球化学等研究方法,探讨了岩石成因,结合前人已取得的区域地层和相关地质资料限定了岩石的形成时代,并与西秦岭其他地区同时代的碱性玄武岩进行了对比,为揭示西秦岭地区的深部物质组成及青藏高原隆升提供了新的证据和地球化学方面的约束。势至寺火山岩主要由辉石玄武岩、英安岩和火山碎屑岩类组成,根据火山岩与周围地层之间的接触关系以及区域地质资料,初步厘定火山岩形成时代为新生代。势至寺玄武岩新鲜面呈灰黑色,具斑状结构,块状构造,斑晶主要由辉石和斜长石组成,基质为辉石和斜长石微晶以及暗色矿物。玄武岩具有中等的Si O2含量,低的K2O含量,高的Na2O和K2O+Na2O含量,为幔源钠质碱性玄武岩类。微量及稀土元素与陆内OIB型玄武岩相似,Ba、Th、Sr尤其是Nb、Ta、Pb显著富集,Rb亏损,不存在Eu的负异常。地球化学特征显示势至寺玄武岩在形成过程中没有受到明显的地壳混染和分离结晶作用的影响,而是受控于部分熔融作用。对主微量元素分析结果表明,势至寺玄武岩可能来自被软流圈交代的富集岩石圈地幔,由含角闪石的辉石岩地幔部分熔融形成。与西秦岭其他地区的新生代玄武岩相比,势至寺玄武岩在岩相学与地球化学特征方面不同于西秦岭其他地区的新生代玄武岩,地幔源区也存在差别,表明西秦岭新生代玄武岩的地幔源区具有复杂性。根据势至寺火山岩的岩石学、地球化学特征以及形成时代,并结合前人研究成果以及大量地球物理资料,我们认为势至寺火山岩的形成可能与新生代以来印度板块与欧洲板块的碰撞有关。