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柴北缘乌兰地区广泛发育中生代侵入岩,由辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩侵位年龄分别为246±0.7Ma、245±0.7Ma、242±0.8Ma、241±0.9Ma,都属中三叠世。闪长岩和花岗闪长岩中含有古生代(433～464 Ma)和新元古代继承锆石(928～1043 Ma)。乌兰地区侵入岩化学组成变化范围较大,其中SiO2含量变化范围为50.61～76.55%,全碱含量和里特曼指数分别变化于2.27～8.43%、0.54～2.16之间。辉长岩具有较低的K2O含量,属中钾钙碱性系列；闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩K2O含量更高,属高钾钙碱性系列。样品均富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素,呈现出与典型俯冲作用密切相关的弧岩浆岩特征。锆石εHf(t)值为变化于-6.11～+1.37之间,εHf(t)值从辉长岩到花岗岩逐渐降低,继承锆石εHf(t)值为-10.72～+1.04。辉长岩具有极高的MgO (9.1%～12.54%)、Cr(342×10-6～753×10-6)、Ni (45.1×10-6～145×10-6)含量和Mg#值(73～79),岩浆源区应为受俯冲板片流体交代的富集地幔,岩石主要起源于富集地幔的部分熔融；闪长岩可能由辉长岩结晶分异后形成；花岗闪长岩可能由壳幔岩浆混合形成；花岗岩由地壳部分熔融形成。乌兰地区侵入岩均形成于洋陆俯冲的活动大陆边缘环境,与东昆仑、西秦岭活动大陆边缘弧型岩浆岩具有相似的主量、微量、稀土元素特征、锆石Hf同位素组成,空间上,乌兰地区侵入岩与东昆仑布尔汗布达、鄂拉山以及西秦岭同仁-泽库等地同时代的钙碱性岩浆岩共同构成了古特提斯洋向北俯冲之下的大陆边缘弧。根据前人及本文研究成果,秦祁昆结合部印支期岩浆活动可以划分为两个阶段,第一阶段：248～234Ma左右,第二阶段：220～214Ma左右,前者与俯冲作用相关,后者则形成于碰撞后伸展环境。