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甘肃北山地区古堡泉辉绿岩脉主体侵位于奥陶纪—泥盆纪花岗闪长岩中,少量穿插于早古生代地层中,主要有辉绿岩和辉绿玢岩两种岩石类型,主要矿物为斜长石和辉石,此外还有少量角闪石、黑云母等次要矿物及磁铁矿等副矿物。锆石U-Pb年代学结果表明辉绿岩结晶年龄为(285.0±4.7)Ma,与北山地区广泛分布的辉绿岩脉群形成时代相近。古堡泉辉绿岩εNd(t)为6.39~6.78,表明岩浆来自类似亏损地幔的源区;全岩Sr-Nd同位素模拟计算表明岩浆侵位过程中遭受了10%~15%上地壳物质混染。辉绿岩的轻、重稀土元素