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本文对吉林中部地区晚古生代大河深组火山岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学、Sr-Nd同位素以及锆石原位Hf同位素的测试分析，确定了研究区火山岩的形成时代、岩石成因和构造意义，进而对位于中亚造山带东段的华北板块北缘东段在晚古生代的构造演化进行了约束。从岩相学来说，大河深组的主要岩石组合为流纹岩、英安岩、安山岩和少量玄武岩。选自7个岩石样品的锆石均呈自形-半自形，发育明显的振荡生长环带并具有较高的Th/U比值（0.50-2.28），显示其岩浆成因的特征。锆石U-Pb定年结果显示，大河深组火山岩形成于晚石炭世末期（302-299Ma）。从地球化学角度来说，大河深组火山岩的SiO2含量约为52.13–81.77wt.%，K2O含量为0.86–6.88wt.%，均属于中钾钙碱性-高钾钙碱性系列并落在亚碱性系列区域内，富集大离子亲石元素（LILEs）和轻稀土元素（LREEs），亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素（HFSEs）和重稀土元素（HREEs），与活动大陆边缘环境下的火山岩特征相似。同时，大河深组火山岩存在Nd同位素亏损的特征（中-酸性火山岩的εNd(t)=+2.4–+2.5，玄武岩的εNd(t)=+5.8–+7.1），且流纹岩的εHf(t)值除一个测试点外均为正值（εHf(t)=1.1to+10.6），其Nd和Hf的二阶段模式年龄分别为1384-662Ma和1061-800Ma。以上这些地球化学特征表明中-酸性火山岩的岩浆可能来源于中-新元古代新生下地壳物质的部分熔融，玄武岩岩浆来源于俯冲流体交代的亏损岩石圈地幔物质的部分熔融。结合前人的区域地质调查资料，揭示了晚古生代大河深组火山岩形成于活动大陆边缘的构造背景之下，这个构造背景与古亚洲洋板块向南俯冲于华北板块之下有关，这也暗示了古亚洲洋在晚石炭世末期之前并未闭合。