内蒙古克什克腾旗五道石门水库出露一套由灰绿色玄武岩、枕状玄武岩和硅质粉砂岩组成的火山-沉积岩系。枕状玄武岩主要出露于水库大坝南岸,枕体呈不规则椭球状,长轴约0.4~1.0m,边部具有冷凝边,内部气孔和杏仁状构造较发育。镜下观察其矿物组成主要为细长条状斜长石和少量辉石,间粒结构。前人研究认为它们属于早古生代蛇绿岩,本次研究对枕状玄武岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试。锆石测年结果大致可分为四组,依次为262~290Ma(A组,15颗)、301~345Ma(B组,5颗)、446~572Ma(C组,6颗)和763~948Ma(D组,5颗)。其中A组锆石呈长柱状,自形,长宽比约2∶1~3∶1,Th/U值介于0.22~0.98;振荡环带较宽,体现了基性岩浆锆石的特征。15个点的谐和年龄为277±3Ma,应代表岩石的形成年龄,表明五道石门枕状玄武岩形成于早二叠世晚期,应属大石寨组。其余三组锆石多呈自形-半自形,粒状或短柱状,振荡环带较窄,且没有270~280Ma的生长边,表明可能是基性岩浆上升过程中从围岩捕获的锆石,表明五道石门玄武岩可能发育在具有晚元古-古生代基底的陆壳内,暗示早二叠世晚期本区处于板内拉张环境。五道石门枕状玄武岩曾被认为是早古生带大洋蛇绿岩,但综合我们的年代学结果和对锆石类型的分析,它应属早二叠世晚期伸展环境中基性岩浆活动的产物。