内蒙西乌旗位于大兴安岭南部，是华北板块与西伯利亚板块碰撞形成的兴蒙造山带的一部分。研究区中生代火山岩广泛分布，主要为侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）、玛尼吐组（J3mn）和白垩系下统白音高老组（K1b），呈北东－北北东向展布。通过野外地质调查、室内薄片分析和硅酸盐分析，研究区三个组的火山岩具有“两酸夹一中”的特点，即较老地层满克头鄂博组为酸性火山岩，岩性以流纹质火山碎屑岩和流纹岩为主夹薄层火山沉积岩，中间为以粗安岩、粗安质凝灰岩等中性岩为主的玛尼吐组和以流纹质火山碎屑岩为主，夹流纹岩的较新地层白音高老组。对研究区中生代三个组火山岩采取典型样品，进行硅酸盐分析，发现三个组火山岩主量元素均显示高碱、高钾、低镁、贫钙的特征，满克头鄂博组总体为高钾钙碱性系列和钾玄岩系列，玛尼吐组为钾玄岩系列，白音高老组为高钾钙碱性系列。微量元素特征表明，满克头鄂博组和白音高老组酸性火山岩具有相近的特征，富集大离子亲石元素（LILE）Rb、K和高场强元素（HFSE）Zr、Hf、Y、Th、U，亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta，具有强烈的Eu负异常，高度亏损Ba、Sr、P、Ti；玛尼吐组火山岩富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Ba、K和高场强元素Zr、Hf，亏损高场强元素（HFSE）Nb、Ta，高度亏损Sr、P、Ti。样品微量元素标准化曲线呈现出明显的Nb－Ta槽，说明岩石成因与陆壳有密切关系，同时也有幔源的组分加入。研究区三个组火山岩的稀土配分曲线明显右倾斜，轻重稀土分馏明显，轻稀土元素富集，重稀土元素相对亏损。满克头鄂博组和白音高老组酸性火山岩，明显负铕异常，玛尼吐组粗安岩不具铕异常。地球化学分析表明，研究区玛尼吐组粗安质岩浆具有壳幔混合源特征，主要来源于加厚的地壳根部，同时有幔源组分的加入；满克头鄂博组和白音高老组流纹质岩浆由地壳物质的部分熔融作用形成，最可能的源区应为下地壳。