西准噶尔中部晚古生代的构造-岩浆作用被广泛认为与准噶尔洋的洋内俯冲有关.然而,对于重建洋内俯冲历史的弧相关岩浆活动,缺乏可靠的岩石学和地球化学证据.本文对西准噶尔百口泉包古图组火山岩进行了锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素、全岩地球化学和 Sr-Nd同位素组成的综合研究,旨在为西准噶尔中部早石炭世构造演化提供约束.通过对代表性玄武安山岩样品 LA-ICP-MS锆石 U-Pb年代学分析,获得年龄为 342.2±1.0 Ma,表明其形成于早石炭世.岩石地球化学研究显示,百口泉火山岩具有钙碱性特征,SiO2 含量为 48.38%~54.45%,具有高 A12O3 含量(19.19%~19.78%),相对富集轻稀土元素,并显示富集LILE(如Rb、Ba、Sr),亏损 HFSE(如Nb、Ta、Zr、Hf),与典型岛弧火山岩特征相似.根据 Sm/Yb-Sm 与 Sm/Yb-La/Sm 模拟计算模型,表明百口泉火山岩是由尖晶石+石榴石相二辉橄榄岩亏损地幔源发生部分熔融(熔融程度约为 10%~20%),并由俯冲岩石圈释放的流体改造而成.同时样品具有低(87Sr/86Sr)i 值(0.704593~0.704852),正 εNd(t)值(6.4~6.8)和 εHf(t)值(8.7~14.9),与西准噶尔中部早石炭世岛弧火山岩和达尔布特蛇绿岩类似,表明其源区为亏损的软流圈地幔.结合前人研究成果,认为百口泉火山岩形成与洋内俯冲的岩浆作用有关,是晚古生代西准噶尔洋盆西北向俯冲消减过程中的产物.