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义县火山旋回可分为4个亚旋回。从早期至晚期,义县旋回火山岩逐渐由基性向中基性、中性和酸性演化。义县旋回火山岩稀土总量较高,稀土分布模式呈右倾型,轻稀土分馏作用高于重稀土的分馏作用,为轻稀土富集型,总体显示弱负铕异常、弱的正铈异常。稀土元素具有陆内火山岩的基本特征。成因分析表明:义县旋回火山岩的形成,受地幔热流和壳幔物质的再循环制约,火山岩的成因以部分熔融为主。