关山地区位于北秦岭与北祁连造山带的结合部位,目前有关关山岩体的岩石成因存在争议。锆石U-Pb定年结果表明关山岩体二长花岗岩的加权平均年龄为（236.3±4.0）Ma（样本数为6个,平均标准权重偏差为2.6）。地球化学特征显示岩石具有高Si(SiO₂ 含量（质量分数,下同）高于69%)、富碱（K₂O含量高于3.84%,Na₂O含量高于4.18%）、Mg^#值较高（50.4～51.0）的特征,轻稀土元素较富集,重稀土元素亏损且相对平坦,Eu呈微弱负异常（0.75～0.82）,岩石富集Sr、Rb、Ba,亏损Y、Yb等,Sr/Y值为37.5～60.7,具有埃达克岩的性质。锆石Lu-Hf同位素（除去捕获锆石）分析结果表明,二长花岗岩5颗锆石具有负ε_Hf（t）值（-21.59～-4.49）,对应的二阶段Hf模式年龄为1 538～2 622 Ma,1颗锆石为正ε_Hf（t）值（0.19）,对应的二阶段Hf模式年龄为1 245 Ma,指示关山岩体来源于新元古代地壳物质。岩石具有高SiO₂、Al₂O₃含量,相比于地幔明显较低MgO以及Cr、Ni等元素含量,指示关山岩体来源于地壳物质的熔融,岩石较高Mg^#值说明其源区可能有地幔组分的加入。岩相学、地球化学、同位素特征和区域地质资料综合显示,关山岩体二长花岗岩形成于碰撞挤压环境,是下地壳增厚环境下脱水部分熔融的产物,其中伴随有地幔组分的加入。