本文对大兴安岭北段诺敏河新生代钾质火山岩进行详细的岩石学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,并结合前人对东北地区新生代钾质火山岩及其捕获的地幔橄榄岩的研究成果,讨论诺敏河碧玄岩的岩石成因以及源区特征等科学问题。诺敏河地区火山岩形成于早更新世（2.3～0.76 Ma）,中更新世（0.71～0.58 Ma）,晚更新世-全新世（0.13 Ma）3个时期,主要岩石类型为气孔状橄榄玄武岩。不同时期火山岩具有基本一致的地球化学特征:富钾（2.42～4.35 wt.%）、富碱（5.65～8.76wt.%）、贫硅（44.21～48.77 wt.%）、富镁（7.80～11.28 wt.%）,K2O富存于火山玻璃中,未见富钾矿物相存在;根据TAS和CIPW标准矿物分类方案最终将本套钾质火山岩定名为碧玄岩;样品具有OIB型的轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型配分形式,微量元素富集Ba、Rb及LREE,亏损高场强元素Th、U、Zr、Hf等,并且富集Sr-Nd-Hf同位素组分(87Sr/86Sr=0.7048～0.7049、εNd=-1.73～-1.94、εHf=2.2～2.9)。因其与小古里河及五大连池具有相似的岩石组成和地球化学特征,故将三处火山岩合称为“东北钾质火山岩带”。碧玄岩的岩石学及地球化学特征反映岩浆形成后未受到明显的同化混染和分异作用的影响。利用KAl Si O4-2Mg Si O4-2Si O2-2H2O体系估算岩浆熔融的平衡压力为3.2～4.1 GPa,对应起源深度为96～123 km,处于岩石圈地幔底部。碧玄质岩浆来源于含金云母石榴石相橄榄岩（方辉橄榄岩和二辉橄榄岩）的低程度部分熔融,并伴有少量单斜辉石脉体熔融组分的参与。同位素混合模拟计算显示岩浆中方辉橄榄岩的部分熔融组分占比约60%～70%,而二辉橄榄岩熔融产生的熔体占比为30%～40%;因少量单斜辉石脉为流体交代成因,且与方辉橄榄岩具有相同的同位素组成,而未在模拟中体现。对比钾质火山岩中橄榄岩包体的岩相学和地球化学特征,我们认为源岩中方辉橄榄岩代表古老岩石圈地幔的残留,古老地幔物质形成后不久就经历了富钾-富钛-富铁含水流体/熔体的交代富集,本次改造在地幔岩中形成大量金云母脉及少量单斜辉石脉。二辉橄榄岩代表中-新生代新增生的岩石圈地幔,新生地幔将古老地幔裹挟其中,并共同经历了硅酸盐流体/熔体的交代改造。东北钾质火山岩带的研究证实兴蒙造山带内存在与古老地壳时代相应的古元古代岩石圈地幔碎片,他们代表大陆岩石圈的残留,可能是西伯利亚和塔里木克拉通以及东冈瓦纳的边缘肢解出来的碎片,然后漂移保留在造山带内。