秦岭造山带是华北与扬子两大古板块的接合带，具有复杂的物质组成和结构构造，经历了元古宙古裂谷的形成与发展、新元古代晚期-中生代初的板块构造演化、中生代以来的陆内造山三个主要的地质构造演化过程。自北而南，秦岭造山带可分为华北克拉通南缘、北秦岭造山带、南秦岭造山带和扬子克拉通北缘等4个构造单元。　　 本文所研究的小秦岭地区碳酸岩包括了华阳川和黄龙铺大石沟地区，大地构造位置处于华北克拉通南缘。前人对碳酸岩的研究主要集中于大陆裂谷环境，而在造山带理论方面研究薄弱，对小秦岭造山带碳酸岩的研究可以丰富和完善造山带碳酸岩的成岩成矿理论，也对三叠纪秦岭造山带的构造背景探讨起到指示作用。本文以该区的碳酸岩为研究对象，在系统整理前人资料的基础上，进入深入细致的野外地质考察和系统采样，运用电子探针分析技术、元素地球化学、同位素地球化学、流体包裹体地球化学等方法手段，对该区岩石矿物学、微量元素及同位素特征等问题进行了系统研究，分析该区碳酸岩的成因和探讨三叠纪秦岭造山带的构造背景。取得的主要认识有:　　 (1)小秦岭碳酸岩的形成年龄在204-221Ma，呈脉状产出，按主要元素成分划分归为钙质火成碳酸岩。方解石是其主要的碳酸盐矿物，碳酸岩脉中矿物种类繁多，包括微斜长石、霓辉石等多种硅酸盐矿物，方铅矿、黄铁矿等硫化物，独居石、氟碳酸盐等稀土矿物以及放射性矿物。在碳酸岩脉中，矿物之间相互交代和充填贯入关系很发育，特别是方解石和石英之间，无论脉体大小，二者紧密共生。　　 (2)小秦岭碳酸岩的微量元素特征表明，方解石在小秦岭碳酸岩中占了大量比例，方解石REE含量和模式控制了全岩。相对初始地幔富集Ba、U、Pb、Sr，亏损Ta、Zr和Hf。本区碳酸岩具有较高的HREE含量，高于目前报道的世界上已发现的所有碳酸岩，如Y、Ho、Yb等HREE要明显高于统计值，其REE配分模式为LREE略富集或相对平坦型，不同于世界上已知碳酸岩的LREE强富集特征。　　 (3)小秦岭地区碳酸岩中的方解石C、O同位素非常稳定，均落在“初始火成碳酸岩”范围之内，这说明碳酸岩具地幔来源特征且并未受到地表蚀变和热液叠加作用。小秦岭地区碳酸岩的Sr、Nd同位素紧靠EM1地幔端元，但相比EMI具有低Sr和低Nd特征。碳酸岩的Pb同位素变化范围稳定，显示固定的位置，位于地幔端元EM1。通过与南秦岭和北秦岭Pb同位素范围进行对比，小秦岭碳酸岩的Pb同位素特征与华北板块南缘的同位素特征完全不同，而是落在了南秦岭下地壳范围之内，因此可以推测其岩浆的源区与南秦岭下地壳密切相关。　　 (4)系统进行了流体包裹体的显微测温以及包裹体成分的激光拉曼分析，揭示了小秦岭碳酸岩中包裹体可分为Ⅰ类水溶液包裹体、Ⅱ类CO2-H2O两相及三相包裹体和Ⅲ类含子矿物包裹体。其包裹体具有低温、低盐度的特点，合理的解释了随着脱碱作用的发生，导致大量石英的形成，同时残余体更富挥发分，形成了富CO2和H2O的温度相对较低的碳酸质流体。　　 (5)小秦岭碳酸岩母岩可能是来源于深部地幔的富集流体/熔体，并与循环进入深部地幔源区的古碳酸质洋壳进行了长达1Ga或者更长时间的混合。三叠纪时期，扬子与华北板块的俯冲碰撞作用致使南秦岭中、下地壳俯冲于华北板块南缘，导致南秦岭下地壳发生拆沉作用，与碳酸岩源区发生物质交代，导致源区岩浆表现出接近EM1的富集地幔特征。　　 (6)碳酸岩的三个成因理论，包括了低程度部分熔融作用、液态不混熔作用和分离结晶作用，都很难解释小秦岭碳酸岩平坦的REE特征，而原岩中石榴石残余体含量增加，将减少碳酸岩母体Yb含量，增大LREE与HREE的分异程度。因此，小秦岭碳酸岩可能是方解石堆积结晶的产物，其母体岩浆来源于LREE相对亏损，且HREE含量较高的源区，即相对贫石榴石的源区。　　 (7)华北板块南缘的下地壳或地幔在221Ma已经受到南秦岭下地壳物质俯冲置换的影响，这表明华北与扬子板块之间的陆内碰撞造山作用在221Ma已经结束，因此小秦岭碳酸岩反映了秦岭造山带三叠纪时期的构造背景已经处于碰撞作用结束后的伸展拉张期。