二十一站岩体位于大兴安岭东北部上黑龙江盆地,塔河县十八站乡北部二十一站地区。经过多年勘查研究,岩体中已发现斑岩型铜金矿化,但由于未进行系统的研究,缺乏找矿理论依据,在成矿系统和岩浆演化方面中尚未取得重大突破。本文在二十一站岩体中系统采样,判断岩体岩石组合为花岗岩、石英正长岩、二长花岗岩、石英二长斑岩和石英二长岩,通过对样品锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素和矿物学研究,旨在确定二十一站岩体的形成时代,探究岩浆物质来源和演化过程,分析其形成的构造环境以及对含矿性作出评价,为今后的找矿工作提供理论依据,取得成果如下:(1)二十一站岩体岩浆活动大致分两个阶段,花岗岩、石英正长岩和二长花岗岩形成于晚三叠世-早侏罗世(194.9±1.3Ma、186.5±1.3Ma和206.9±1.8Ma);石英二长斑岩和石英二长岩形成于早白垩世(133.16±0.98Ma和127.57±0.83Ma)。(2)二十一站岩体岩浆岩表现出高硅、高铝的特征,铝饱和指数A/CNK大于1.1,属于过铝质高钾钙碱性系列-钾玄岩系列,为I型花岗岩。微量元素表现出富集大离子亲石元素(Rb、Th、K、Pb等),Pb具有明显的正异常,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P等),表现出弧岩浆或主动大陆边缘岩浆的特征。稀土元素表现为轻稀土富集,重稀土亏损的平滑右倾型分配模式,具有轻微的Eu负异常,δEu为0.62-0.90,LREE/HREE为9.48-14.81,(La/Yb)_N为11.57-23.22,轻重稀土分馏明显,表明岩浆经历了强烈的分离结晶作用。(3)锆石Hf同位素和岩石Sr-Nd-Pb同位素表明二十一站岩体岩浆源区具有壳源的性质,并有部分地幔物质的参与。综合区域构造演化历史及二十一站岩体主微量特征,认为二十一站岩体晚三叠世-早侏罗世岩浆岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋向额尔古纳板块俯冲的环境下,早白垩世岩浆岩形成于鄂霍茨克洋闭合后陆陆碰撞造成增厚下地壳的拆沉引起的局部伸展环境。(4)二十一站岩体中不同岩性的黑云母和角闪石化学成分结果及计算表明:早侏罗世花岗岩和石英正长岩中的黑云母化学成分富铁、贫镁,属于铁质黑云母,对应岩浆结晶时氧逸度相对较低,侵位较深,与铜金硫化物矿床的形成条件不相符,因此不具备成矿潜力。早白垩世石英二长岩和石英二长斑岩中的黑云母属于镁质黑云母,角闪石化学成分显示富钙、富镁、贫钠和贫钾的特征,属于镁角闪石,对应岩浆结晶条件为中高温,高氧逸度和含水量,侵位深度较浅,同时岩浆主要来源于地壳物质的部分熔融,并有部分地幔物质参与,具有形成大型斑岩矿床的潜力。