研究区位于内蒙古林西县北部地区,大地构造位置处于兴蒙造山带中段,松辽-浑善达克地块西部。该地区发育有大面积二叠纪中酸性岩,对于揭示古亚洲洋构造体系演化具有重要意义。本文选取研究区内原定早二叠世大石寨组火山岩为研究对象,进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素和锆石Hf同位素研究,确定其岩石学特征和形成年代,讨论其岩石成因。通过锆石原位Hf同位素、锆石Eu/Eu*估算地壳厚度、锆石Ti温度,揭示了林西北部早-中二叠世的地壳演化过程。取得的主要认识如下:锆石U-Pb定年结果显示,林西北部两套安山岩-英安岩和英安岩-流纹岩的形成时代分别为275.1 Ma～278.4 Ma和263.4 Ma～264.7 Ma,表明研究区二叠纪火山岩的形成时代为早-中二叠世,显示出岩浆活动多期次的特点。早二叠世安山岩具有中等的SiO2（60.44 wt.%～61.09 wt.%）、Al2O3（16.76 wt.%～17.13 wt.%）含量、低的MgO（1.66wt.%～2.02 wt.%）和P2O5（0.19 wt.%～0.20 wt.%）含量以及高的TFe2O3（7.42 wt.%～7.77 wt.%）,属于拉斑系列安山岩。其次,它们具有相对富集轻稀土元素、大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征。安山岩的地球化学特征,结合同时代中酸性岩出露广,表明安山岩可能是基性和酸性岩浆混合的产物。此外,安山岩具有较高的εHf（t）值,平均值为11.02,暗示其岩浆源区具有亏损的特征,可能是亏损岩石圈地幔来源的岩浆和新生地壳物质起源的岩浆混合的产物。早二叠世英安岩（19LX4）和中二叠世英安岩-流纹岩（BLS2）具有富硅、铝,低铁镁的特征,具有壳源成因。其中岩浆结晶锆石的εHf（t）值分别为5.55～12.19和8.27～11.27,Hf同位素二阶段模式年龄(TDM2)分别介于636 Ma～947 Ma和828 Ma～968Ma,表明早、中二叠世（278 Ma和263 Ma）酸性岩的岩浆来自新元古代新生下地壳的部分熔融。它们显示出强烈的Sr、Eu和Ti负异常,说明两期酸性岩都经历了斜长石的源区残留或者分离结晶、铁钛氧化物分离结晶作用。研究区早-中二叠世酸性岩均落入碰撞后岩浆岩区域,同时向板内岩浆岩区域延伸,指示它们可能形成于造山后的伸展环境,与研究区早二叠世中基性岩的板内成因一致。林西北部酸性岩岩浆结晶温度均较高,而且具有随时代变新温度整体升高的趋势,可能揭示了研究区从早二叠世-中二叠世持续的伸展过程。岩浆岩中锆石Eu/Eu*与地壳厚度中值的拟合结果显示,研究区在282 Ma～276Ma和271 Ma～263 Ma存在一次显著的地壳减薄过程,锆石Ti温度也整体呈现升高的趋势,进一步印证了研究区在290 Ma～260 Ma存在地壳减薄的动力学过程。综合上述对研究区火山岩的各项研究,并结合前人相关研究结果,推测兴蒙造山带中部二叠纪发生过岩石圈伸展的动力学过程。