尽管前人对中国东部新生代大陆玄武岩已经开展了大量地质与地球化学研究，提出了不同地幔源区组分的存在，但就其成因机制来说，仍然存在严重分歧。最早认为这些玄武岩的形成与地幔热点有关，也有学者支持中国东部上地幔地球化学成分的演化可能受到太平洋板块和/或印度洋板块与欧亚板块相互作用的影响，玄武岩产出背景可能是弧后拉张环境。但是，从二十世纪八十年代至现今，一般认为这些玄武岩来源于软流圈地幔，或者是软流圈与大陆岩石圈地幔相互作用的产物。 鉴于以上不同成因机制，本文对安徽东部和江苏北部地区(简称皖苏)的新生代玄武岩进行了全岩主微量元素、单矿物电子探针、全岩和单矿物O同位素、微量碳酸盐C-O同位素、全岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素以及少量单矿物Sr-Nd同位素分析。结果表明，这些玄武岩可能是脱水洋壳与上覆大陆岩石圈地幔相互作用的产物。 皖苏新生代玄武岩在化学成分上从碱性过渡到拉斑质，以碱性为主。玄武岩相对较低的Mg＃和较高的Fe/Mn比值，说明源岩可能含有一定比例的辉石岩。玄武岩稀土配分模式和微量元素蛛网图与洋岛玄武岩(OIB)相似，表现为轻稀土(LREE)富集和重稀土(HREE)亏损。碱性玄武岩和拉斑玄武岩的(La/Yb)N比值分别是12.5～31.8和7.1～14.4。玄武岩具有Nb和Ta正异常、Rb和Pb负异常。两类玄武岩的Nb/U比值分别为34.2～57.2和36.0～84.7，△Nb值范围分别为0.22～0.30和0.13～0.38，明显偏离MORB的△Nb范围(△Nb<0)，表明源区可能有经历脱水后的残留洋壳熔融产生的熔体加入。 皖苏玄武岩全岩δ<18>O值主要分布于5.23～6.26‰之间，基本落在新鲜洋中脊玄武岩δ<18>O分布范围内。斜长石δ<18>O值范围为4.56～21.37‰，绝大多数高于正常地幔值，结合斜长石富集的Sr-Nd同位素组成，以及全岩微量碳酸盐异常高的δ<18>O值，表明斜长石在岩浆喷发过程中遭受了后期低温蚀变。橄榄石斑晶δ<18>O值为4.00～5.91‰，绝大多数落在正常地幔值5.2±0.2‰范围内，个别值偏高，达5.91‰，这可能与橄榄石经历了后期蚀变有关；也有个别橄榄石的δ<18>O值较低，为4.00‰和4.48‰。单斜辉石斑晶δ<18>O值范围为4.42～5.70‰，绝大多数低于典型地幔值5.6±0.2‰。低δ<18>O值的出现表明，皖苏玄武岩源区含有经过高温热液蚀变的洋壳物质。低δ<18>O值的保存表明，俯冲洋壳的氧同位素在地幔深度未被均一化，要求洋壳的俯冲深度位于对流软流圈之上，很可能底垫于中国东部大陆岩石圈地幔之下。氧同位素在单斜辉石与橄榄石之间的明显不平衡，进一步要求皖苏玄武岩岩浆从形成、运移至上升过程非常快速。定量计算结果表明，整个过程可能不超过1ka。皖苏玄武岩的主微量元素和Sr、Nd、Pb和Hf同位素组成有一定的变化范围。与碱性玄武岩相比，拉斑玄武岩具有较低的MgO，较高的SiO<,2>，高的初始<87>Sr/<86>Sr比值，低的ε<,Nd>(t)值，低的<206>Pb/<204>Pb和ε<,Hf>(t)值，相对较大的单阶段和两阶段的Nd和Hf模式年龄。这些地球化学特征不能用地壳物质混染、分离结晶和熔融程度等因素来解释，而要求皖苏玄武岩源区为不均一的地幔，并且至少存在两个不同端元组分。它们可能对应于亏损的新生大陆岩石圈地幔和富集的古老大陆岩石圈地幔。 综合考虑以上地球化学特征，我们认为皖苏玄武岩的成因模式是，在太平洋板块俯冲的弧后拉张环境下，脱水后的洋壳发生部分熔融，熔体交代上覆大陆岩石圈地幔，并与之相互作用，形成不同元素和同位素组成的玄武岩。从碱性玄武岩到拉斑玄武岩，地幔源区在空间上由亏损的新生大陆岩石圈地幔过渡到富集的古老大陆岩石圈地幔。因此，对应的熔融压力也存在一定的变化。