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内蒙古四子王旗地处华北板块北缘中段，华北板块与西伯利亚板块的结合部。前人在研究华北板块内部前寒武纪麻粒岩地体和新生代火山岩的麻粒岩和辉石岩捕虏体时，发现华北板块在中生代发生了下地壳置换和岩石圈减薄，下地壳的主要置换发生在中生代，并且认为在早白垩世(112～132Ma)时，华北板块东部岩石圈减薄达到了顶峰。然而，对于这一岩石圈减薄事件的时间和机制的确定多有争论。四子王旗早白垩世钾玄岩对于确定岩浆的源区特征，岩石的形成环境，以及华北板块北缘壳幔演化过程具有重要意义。
四子王旗玄武岩的SiO2含量变动在44.48﹪～52.97﹪之间，Na2O含量为2.23﹪～3.19﹪，K2O含量为2.09﹪3.19﹪，TiO2含量为1.94﹪～2.77﹪。本区玄武岩有高K、高Ti的特征，Na2O+K2O=5.32﹪～7.02﹪，K2O/Na2O=0.48～1.10，岩石属于钾玄岩系列。
四子王旗钾玄岩富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE)，亏损高场强元素(HFSE)，其地球化学特征总体与洋岛玄武岩(OIB)相似。Rb/Nb、K/Nb、Zr/Nb、Th/Nb和Th/La比值主要落在EMⅠOIB范围内。143Nd144Nd和87Sr/86Sr比值分别变化在0.511961～0.512431和0.7063～0.7077之间，所有样品的εNd为负值，εNd=-13.21～-4.38；206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别变化在17.18～17.81，15.40～15.50和37.54～38.05之间，岩石的Nd-Sr-Pb同位素组成接近EMⅠ型地幔端元。随着εNd的减小，P2O5、Rb、Sr、Ba和Zr逐渐富集，排除了四子王旗钾玄岩受到地壳物质混染的可能；随着Pb(10-6)含量的增加，Pb同位素比值几乎没有变化，也表明四子王旗钾玄岩没有经历明显的地壳物质混染。钾玄质母岩浆源于软流圈地幔的减压低度部分熔融。四子王旗钾玄岩是华北克拉通岩石圈减薄事件的产物。