新生代基性岩浆事件是中国东部的关键地质进程之一,对认识区域构造演化及其动力学过程具有重要意义。苏北盆地北靠苏鲁造山带,西接张八岭隆起带,东望滨太平洋俯冲带,且紧邻华北与华南板块的构造边界,是中国东部构造位置最为特殊的新生代盆地。盆地内广泛发育的新生代辉绿岩和玄武岩,记录了该期区域基性岩浆事件的丰富信息。本次工作选择苏北盆地内岩浆活动最强烈的高邮凹陷为研究对象,选取其中代表性的基性岩岩芯样品,开展锆石U-Pb年代学及岩石地球化学等分析工作,为深入认识中国东部新生代基性岩浆事件提供重要参考。本次工作首先开展了详细的岩芯库手标本及显微镜下观测,明确了高邮凹陷基性岩浆岩的岩相学特征;然后采用LA-ICP MS法锆石U-Pb年代学分析,结合岩浆侵位层位、空间分布等特征,厘定了高邮凹陷内岩浆活动的时空演化特征;在此基础上通过主量元素、微量元素及稀土元素等分析,阐明了该套岩石的地球化学特征,并分析了部分熔融、岩浆混合/混染等岩浆过程;再结合全岩Sr-Nd-Pb同位素分析,探讨了岩浆的源区特征和岩浆成因机制;最后结合区域构造背景分析,讨论了岩浆活动的深部动力学过程与区域动力学机制。论文通过上述一系列的研究工作,取得了如下主要成果:1、高邮凹陷的基性岩主要发育在凹陷中部的深凹带内,并沿斜坡带向上迁移,岩浆主要发育位置与盆地内伸展构造及断陷沉积最强烈的部位相对应,指示了伸展背景下岩浆—构造—沉积作用的耦合关系。辉绿岩床往往具有多期侵位底垫叠加的特点,岩浆侵位活动存在两个峰期,分别为58.0Ma和42.5Ma。指示前者为吴堡期岩浆事件、后者为三垛期岩浆事件,其中三垛期岩浆活动最为强烈,与盆地强烈的伸展变形和沉积断陷时间相吻合。2、全岩岩石地球化学分析表明,高邮凹陷岩浆岩属于准铝质、偏钠质、富镁质、碱性—亚碱性岩浆系列。所有样品均具有类似的微量元素蛛网图、稀土元素配分曲线趋势,表明高邮凹陷岩浆岩具有相同的岩浆源区。岩石具有较低的LREE/HREE、固结指数SI,以及较高的Mg#、K/Rb、Ce/Pb、Nb/U、分异指数DI,指示岩浆具有较低的演化程度。岩浆过程分析表明,该套岩浆经历了显著的岩浆混合或混染过程,但不具有典型的分离结晶和不同程度的部分熔融特征,因而岩浆可能来源于熔融程度大致相同的岩石圈地幔,并在地壳内经历了不同程度的混合/混染过程。3、岩相学、岩石地球化学分析表明,该套岩浆具有幔源岩浆的矿物组合特征,并有相对亏损的Sr-Nd-Pb同位素组成。岩浆端元分析表明,该套岩浆主要来自新生代时期的新生岩石圈地幔的部分熔融,并残留有早期EM I或EM II型富集型地幔端元;岩浆组分具有造山带岩浆趋势,与其位于印支期造山带前陆变形带的构造特征相吻合;岩浆具有俯冲熔体/流体交代的趋势,指示了太平洋板块俯冲背景下的洋壳熔融/流体析出过程。总体上看,岩浆中具有EM I富集地幔端元组分,具有亲华北的岩石圈信息,与前人认为的大别—苏鲁造山带具有碰撞楔入的鳄鱼嘴模型相吻合。4、一系列的基性岩浆构造环境判别图解表明,高邮凹陷的基性岩浆具有大陆板内玄武岩的特征,或大陆裂谷玄武岩、弧后玄武岩等特征,与新生代时期弧后伸展的区域动力学背景相吻合。样品兼有MORB的部分地球化学特征,指示了其起源于伸展背景下新生岩石圈地幔/软流圈的岩浆属性。综合分析表明,高邮凹陷基性岩浆是新生岩石圈地幔减压熔融的产物,其区域动力学机制是太平洋板块向欧亚板块俯冲背景下的弧后拉张作用。板内强烈拉张减薄带不仅发育强烈的伸展变形,还伴随有强烈断陷成盆作用,并在盆地内发生强烈拉张下的减压熔融作用而形成基性岩浆活动。5、通过与渤海湾盆地、浙江等地峰期岩浆活动时代的对比,结合岩浆活动的区域动力学背景,认为中国东部新生代基性岩浆的时空演化主要受控于太平洋板块俯冲—回卷方向的控制。随着太平洋俯冲板片的回卷而引起的海沟后撤及弧—陆分离作用,陆侧伸展作用总体随时间向南东逐渐迁移,从而导致岩浆活动中心也逐渐自北西向南东迁移。