研究区位于太行山南段,大地构造位置为华北地台(中朝准地台)中部,区内出露太古代五台期及古元古代吕梁期岩浆岩,甘陶河群中的古元古代岩浆岩是本次的主要研究对象。本次研究在对桃园地区的古元古代吕梁期火山岩和侵入岩野外观察、镜下鉴定的基础上,进行了主量元素、微量元素、稀土元素及同位素的测试分析,并利用地球化学方法进行细致深入的研究,确定桃园地区岩浆岩的演化过程及其构造环境,并揭示其与铜矿床的作用关系。研究表明该区火山岩为元古代时期由三次大规模的海底火山喷发形成,可划分为相应的南寺掌旋回、南寺旋回、蒿亭旋回三个旋回。五台期侵入岩主要为花岗质岩石,多分布于研究区的东部,有许亭、石窝铺、满天峪三个岩体,主要岩性为斑状花岗岩、奥长花岗岩、二长岩。吕梁期火山岩主要岩性有玄武岩、玄武质角砾熔岩、玄武质集块熔岩和凝灰岩(含细碧岩)。侵入岩以基性岩为主,酸性岩次之,多分布于西部,包括鹿峪、张北凹、楼底、北水峪四个辉长辉绿岩体和石坡嘴、槐树庄两个石英奥长斑岩体,主要岩性为辉长辉绿岩、辉绿岩、石英奥长斑岩。通过对研究区内吕梁期火山岩和侵入岩的基性岩和酸性岩进行主量元素、稀土元素和稀土元素等测试和分析研究表明,以基性岩为主的侵入岩体,岩石相对富钠贫钾,为钙碱性岩系,属正常太平洋型,且铝指数(ASI)均小于1,因此基性侵入岩为准铝质类型,岩浆物质来源为上地幔。吕梁期火山岩部分表现出细碧岩的特征,表明该期火山岩浆作用除正常的结晶分异外,还有其它作用,结晶分异过程当中接受混染作用,均有向钾钠方向演化的趋势。而槐树庄岩体的石英奥长斑岩铝指数大于1.1,为铝过饱和类型,幔源物质参与较少,为岩浆上升过程中携带了过多的地壳物质。稀土元素特征研究表明区内基性岩的∑REE较高且相近,La/Sm值也相近,均表现为δEu极弱负异常或无异常,所有稀土曲线均有相似的走势。石英奥长斑岩的∑REE也较高,但由于岩浆后期上升侵位过程中有混染作用,发生了斜长石的结晶分异作用,因此有明显的Eu异常,其稀土配分型式既与本区的玄武岩(辉绿岩)不同,也与标准S型花岗岩常表现出的“海鸥型”稀土配分型式不同。微量元素标准化蛛网图反映石英奥长斑岩是岩浆演化较晚期的产物。吕梁期火山岩和侵入岩的地球化学特征研究表明,研究区岩浆岩具有同源性,且演化具有一定的规律性。大规模的火山喷发和岩浆侵入带来了丰富的矿质,形成了预富集的矿源岩,为成矿提供了先决条件。