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本文通过对北山马鬃山地区形成于两种不同构造背景的钙碱性花岗岩类的年代学、岩相学、地球化学的研究,并综合该区前人地质资料,探讨马鬃山地区古生代地质构造演化过程,分析得到以下几点认识：(1) LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果揭示,马鬃山白圪塔北山岩体石英闪长岩形成于435.8±5.0Ma,二长花岗岩形成于435.0±2.8Ma,花岗闪长岩形成于430.5±2.9Ma,证明该区在早志留世存在一次重要的花岗岩浆事件。而马鬃山岩体石英闪长岩形成于363.7±3.7Ma,花岗闪长岩岩形成于365.6±6.6Ma,代表了该区在晚泥盆世发生的一次构造热事件。(2)白圪塔北山体岩石类型多样,主体为早志留世期间(435.8-430.5Ma)的石英闪长岩和二长花岗岩,富钠,富镁,为准铝质的钙碱性岩类,富集LREE和LILE、HFSE亏损,Nb、Ta及Sr、P、Ti明显负异常,总体上该类钙碱性花岗岩与碰撞前消减带活动陆缘构造岩浆作用地球化学特征一致,代表了马鬃山地区早古生代存在的一期与大洋俯冲消减作用有关的构造岩浆事件。而形成于363.7-365.6Ma的晚泥盆世马鬃山岩体是由成分变化较宽的闪长岩与少量花岗岩构成的具岛弧花岗岩特征的中钾准铝质钙碱性岩体,与辉长岩共生,相比于早志留世形成的白圪塔北山岩体,该岩体更富钠富钾,低镁,具更高Ba、Th含量,同时花岗岩具有加厚下地壳部分熔融埃达克岩的特征。总体上,该岩体具有陆内后碰撞花岗岩的特点,结合区域地质背景,该类钙碱性花岗岩代表了马鬃山地区一期与洋盆闭合碰撞造山作用有关的构造岩浆事件。(3)马鬃山地区古生代两类不同的钙碱性花岗岩类主微量均具陆壳岩浆源区熔融的特征,同时表现出高度一致Sr-Nd-Pb-Hf同位素,以高(87Sr/86Sr)i、中等的sNd(t),高放射性成因的Pb,低176Hf/177Hf比值、高εHf(t)值,锆石Hf与全岩Nd二阶段模式年龄均为中新元古代为特征,指示源区一致,均来自该区中新元古代新生陆壳物质的熔融。(4)结合区域构造岩浆资料分析,马鬃山地区古生代期间的中奥陶世～晚奥陶世为洋盆发育阶段,中奥陶世晚期～早志留世大洋俯冲消减演化阶段,晚泥盆世进入后碰撞构造演化阶段。