为了加深对微山稀土矿碱性杂岩体岩浆活动期次及与成矿关系的理解, 对微山稀土矿床碱性杂岩体进行岩相学、地球化学分析和锆石U-Pb年代学测定。结果表明, 微山稀土矿碱性杂岩体正长岩类地球化学特征相似, 具有同源性, 为偏铝质碱性岩。稀土总量高, 轻重稀土元素分馏明显, 呈轻稀土高度富集模式。微量元素组成具有幔源岩浆岩的特征, 富集Rb, Ba, Sr等大离子亲石元素, 亏损Nb, Ta, Zr等高场强元素, Eu异常不显著。利用LA-ICP-MS U-Pb年代学方法, 测得含矿石英正长岩、霓辉石英正长岩锆石U-Pb年龄分别为122.4±2.0 Ma (MSWD=5.2)和130.1±1.4 Ma (MSWD=9), 存在2536±6.1 Ma (MSWD=1.6)的继承锆石, 表明地壳物质参与成岩过程。结合鲁西燕山期构造演化过程, 认为微山正长岩类形成于华北克拉通中生代构造体制转折后的伸展背景下, 成矿作用与碱性杂岩体的演化有关。
