对扬子板块西北缘新元古代火成岩出露区进行了深入的野外地质工作,在毕机沟钒钛磁铁矿区新发现一套互层状产出的基性-酸性双峰式火山岩,系统的野外地质勘查和火山地层的岩石学、岩石地球化学、锆石年代学、锆石Hf同位素和O同位素研究,取得如下认识:(1)基性-酸性火山岩出露宽约1200 m,呈互层状产出在陕西洋县桑溪乡毕机沟钒钛磁铁矿区主矿体东侧,以断层接触覆盖于含钒钛磁铁矿辉长岩体之上,由玄武岩-安山玄武岩-流纹岩组成,产出状态具有双峰式火山岩的特征。(2)岩石学和地球化学特征揭示,毕机沟双峰式火山岩,可划分出两个喷发旋回,下部旋回基性岩占比较大,上部旋回酸性岩占比较大,每个旋回都由玄武岩-安山玄武岩-流纹岩组合构成。两个旋回单元都表现为含少量混合岩浆叠加的宽双峰火山岩特征。(3)下部旋回的火山岩ΣREE相对偏低(73.25-243.6 μg/g),玄武岩具有近平坦的REE配分型式(La/Yb:1.2-2.8),而流纹岩具有明显右倾的稀土配分型式(La/Yb:7.5和11.9)和Nb和Ta、Sr、Ti呈明显的正异常的近平坦型微量元素蛛网图,且两者存在明显差异。上部旋回的玄武岩、安山玄武岩、流纹岩均具有较高的ΣREE(223.4-275.8 μg/g),La/Yb:5.3-17.3,呈基本一致的右倾稀土配分型式和Nb和Ta、Sr、Ti负异常的右倾微量元素元素蛛网图。(4)LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析揭示,下部旋回的玄武岩(15BJ2-56)和上部旋回的流纹岩(15BJ2-46)的成岩年龄分别为:825.5±3.1 Ma和825.7±3.0 Ma。(5)综合研究揭示:毕机沟双峰式火山岩的下部旋回为富集地幔源玄武质熔浆和下地壳部分熔融的酸性岩浆间歇性喷发产物;上部旋回为幔源玄武质熔浆玄武质熔浆和其侵入地壳岩浆房后大量地壳岩石加入共熔形成的中酸性熔浆间歇性喷发的产物。形成于造成Rodinia超大陆裂解的地幔柱物质上侵、岩石圈隆升裂解初期阶段。