辽东地区古元古代辽河群火山-沉积建造中发育有大规模的菱镁矿矿床和硼酸盐矿床,是中国非金属矿产镁、硼的主产地。文章对这两类非金属矿床进行了主微量元素、稳定同位素(硫和碳)和LA-MC-ICP-MS锆石UPb定年测试。同时,结合部分前人的同位素测试结果对成矿作用进行了探讨,研究表明:1菱镁矿矿石及内部的石膏岩的δ34SV-CDT为15.6‰~26.5‰,硼矿石及其周缘硬石膏和大理岩围岩的δ34SV-CDT值和δ11B值分别为11.6‰~24.3‰和8.8‰~13.9‰,显示为海相蒸发沉积的特征;2菱镁矿矿体内黄铁矿δ34SV-CDT值为16.0‰~20.7‰,硼酸盐矿体内黄铁矿δ34SV-CDT值为12.3‰~13.2‰,显示海相硫酸盐热还原成因的特征;3菱镁矿矿石的δ13CV-PDB值为0.3‰~1.6‰,硼酸盐矿床周缘新鲜大理岩围岩的δ13CV-PDB值为-1.5‰~4.6‰,记录有受古元古代Lomagundi海相蒸发事件影响的碳同位素"正异常"现象;4菱镁矿矿石和硼矿体周缘的镁质大理岩均具有相似的页岩标准化稀土元素配分图和较高的硼含量;5菱镁矿和硼矿矿体上、下盘中的各类变粒岩和浅粒岩的岩浆锆石阴极发光图像相似,均具有的2.2 Ga左右的峰期岩浆锆石年龄。因此,辽吉裂谷北缘斜坡区的菱镁矿矿床和中央凹陷区的硼酸盐矿床可能均形成于2.2 Ga左右的海相蒸发沉积环境,形成于大规模火山喷发沉积活动的间歇期,属裂谷内南北两侧同期异相海相蒸发沉积的产物。