大别造山带位于中国东部,是由华南板块和华北板块在三叠纪时期碰撞所形成的,它不仅是世界上保存最好、出露规模最大和研究程度最高的高压/超高压变质地体之一,同时也是广泛发育碰撞后岩浆活动的地区之一。研究大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的地球化学特征对于认识大陆碰撞过程中俯冲地壳物质再循环,以及镁铁质岩浆演化过程的元素分异行为具有十分重要的意义。本学位论文对大别造山带中生代碰撞后镁铁质火成岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,主要包括以下三方面的工作:对大别造山带道士冲、祝家铺、椒子岩和沙村碰撞后镁铁质火成岩的全岩锂（Li）同位素和主-微量元素组成进行了系统的调查,结果为认识俯冲华南陆壳物质再循环进入地幔提供了新的证据。碰撞后镁铁质全岩具有高MgO（高达20.67 wt.%）,低SiO2（41.06—56.02 wt.%）含量,以及弧形微量元素特征（富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素）。我们首次调查了大别造山带碰撞后镁铁质火成岩的全岩Li同位素组成（Li=2.50—28.0 ppm,平均为9.20 ppm,δ7Li=-2.9至+7.2‰,平均为+2.7‰）,发现其变化范围与正常地幔值有明显不同（Li=1.20±0.10ppm;δ7Li=+2.9至+4.3‰,平均为+3.5±1.0‰）。在排除了围岩同化混染作用、岩浆结晶分异作用、部分熔融程度和俯冲脱水过程可能造成的Li同位素分馏对碰撞后镁铁质岩Li同位素组成的影响因素后,我们认为再循环陆壳物质的加入是导致碰撞后镁铁质岩具有超出正常地幔Li同位素组成的主要原因。通过对比大别-苏鲁造山带出露的变质岩以及陆源沉积物的Li同位素组成,我们认为再循环进入地幔源区的岩石单元主要以片麻岩为主,同时含有少量的榴辉岩、陆源沉积物和大理岩。本项成果首次证明了 Li同位素可以是研究俯冲大陆地壳物质再循环的良好示踪剂。对大别造山带祝家铺碰撞后镁铁质火成岩进行了详细的熔-流包裹体岩相学研究和激光拉曼光谱分析。在主要成岩矿物（橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和角闪石）中均识别出三类包裹体,成分组合分别为:硅酸盐（类似于寄主矿物,下同）±碳酸盐±硫酸盐±甲烷（CH4）±H2O,碳酸盐+滑石+CH4±硫酸盐,硅酸盐+碳酸盐±滑石±CH4±硫酸盐,它们分别代表了寄主矿物在形成时所捕获的熔体相、流体相和熔-流体共存相的组分。三类包裹体中均存在碳酸盐和硫酸盐子矿物以及CH4组分,指示了地幔源区在发生部分熔融之前已经存在CO2、CH4和S组分。排除了寄主矿物对包裹体成分的改造作用,认为包裹体中的碳酸盐和硫酸盐子矿物主要来自于自身成分的结晶与沉淀。CH4可能由深俯冲大陆地壳衍生的CO2流体与地幔楔橄榄岩发生费托反应所形成的或者来自地球表层。综合前人研究成果,我们认为大别造山带祝家铺碰撞后镁铁质岩的源区同时受到两种介质的交代,分别为长英质硅酸盐熔体和COH流体,这种介质的性质可能为硅酸盐熔体+COH流体体系的超临界流体。本项成果通过对大别造山带碰撞后镁铁质岩的熔-流体包裹体研究,深化了对大陆俯冲带挥发分再循环的认识。对大别造山带道士冲碰撞后镁铁质火成岩进行了全岩和单矿物（角闪石和黑云母）主-微量元素分析研究,数据为理解幔源镁铁质岩浆演化过程中元素（特别是铌（Nb）和钽（Ta））的分异行为提供了新的认识。根据野外和显微镜下岩相学观察,道士冲镁铁质岩大致可以分为三组（Group-Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ）,分别代表了岩浆演化不同阶段的产物。从 Group-Ⅰ到 Group-Ⅲ,全岩 MgO、Fe2O3、CaO、Cr 和 Ni 含量y以及 Mg#值逐渐降低,SiO2、A12O3、Na2O、Ba、Sr 含量和 Nb/Ta 比值（19.5—26.2）逐渐升高,表明道士冲镁铁质岩代表了一个良好的岩浆演化序列,并且在岩浆演化过程中发生了显著的Nb-Ta分异。单矿物角闪石的原位LA-ICP-MS分析结果表明 Nb（4.87—22.5 ppm）、Ta（0.20—0.77ppm）含量和 Nb/Ta 比值（16.8-41.1）随着其Mg#值降低而升高,但随TiO2含量增加而升高;单矿物黑云母的分析结果也显示出类似的特征,其Nb（8.50—25.1 ppm）、Ta（0.32—0.65 ppm）含量和Nb/Ta（21.1—49.6）比值随着Mg#值降低而升高,随TiO2含量增加而升高。通过半定量模拟与角闪石和黑云母结晶时平衡的硅酸盐熔体的Nb/Ta比值组成,以及黑云母和硅酸盐熔体之间的Nb-Ta分配系数（DBt/melt Nb/Ta）,发现（1）随着角闪石的不断分离结晶,硅酸盐熔体的Nb/Ta 比值会大幅度下降,可以从31.6逐渐降低到15.6;（2）黑云母和硅酸盐熔体之间的D Bt/melt Nb/Ta（0.89—2.40）和Mg#值呈现良好的负相关关系（D=-0.0626×Mg#+5.4811,R2=0.9424）。这方面的研究首次从天然样品角度证实了岩浆演化过程中角闪石和黑云母的分离结晶会造成较大的Nb-Ta分异,并显著降低熔体中的Nb/Ta比值。据此我们提出角闪石和黑云母是早期大陆地壳形成过程中重要的结晶残余相,并估算大约有0.12—0.24%硅酸盐地球质量的角闪石和黑云母就可以平衡整个硅酸盐地球的Nb亏损,中-下地壳是可能的高Nb/Ta比值储库。