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报道了吉林辽源晚中生代玄武岩的全岩K-Ar定年结果和岩石地球化学资料,以及其中幔源捕虏体的矿物化学分析结果,探讨了晚中生代碱性玄武岩的成因及岩石圈地幔的性质.全岩K-Ar定年结果显示,辽源玄武岩形成于晚白垩世(91.7±1.7Ma、82.5±1.9Ma、99.3±1.6Ma、82.2±2.4Ma).该玄武岩的SiO2含量介于45.1%～45.9%之间,全碱(Na2O+K2O)含量介于4.50%～6.72%之间,Mg#[100×Mg/(Mg+Fe2+)]值介于60～63之间,属于碱性玄武岩系列.该玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs),(La/Yb)N值介于12.0～14.0之间,无Eu异常,具有洋岛玄武岩(OIB)型微量元素配分型式.辽源玄武岩中的幔源捕虏体以尖晶石二辉橄榄岩为主,捕虏体中橄榄石的Mg#值较低(87.1～91.2),结合捕虏体中其他矿物的主量和微量元素地球化学特征,认为辽源晚白垩世岩石圈地幔以新增生的岩石圈地幔为主.捕虏体中单斜辉石的LREEs具有从富集到亏损的变化特征,暗示岩石圈地幔经历了部分熔融和交代作用的改造,地幔交代类型以硅酸盐熔体交代为主,同时存在碳酸盐熔体交代作用.辽源晚白垩世玄武岩来源于软流圈地幔的部分熔融,结合区域研究成果,认为辽源晚白垩世玄武岩形成于古太平洋板块俯冲背景下的弧后伸展环境.