华北克拉通中新元古代发育南部熊耳裂谷、东北部燕辽裂谷和北部渣尔泰—白云鄂博裂谷,但由于缺乏大规模火山岩喷发的直接证据,西南缘是否有固原裂谷一直存在争议。利用最新钻探的蟠探1井岩芯岩屑资料,结合区域地震剖面,采用锆石U-Pb定年及元素地球化学分析,厘定了中元古界长城系火山岩的喷发时限及构造属性,系统建立了华北克拉通西南缘中元古代的沉积-火山岩序列以及与熊耳裂谷中条山地区长城纪地层的对比关系,揭示了华北克拉通西南缘中元古代的地质结构。结果表明:蟠探1井在中元古界长城系钻遇一套厚层玄武安山岩,玄武安山岩具间隐结构、玻基斑状结构,主要为玻璃质和基性斜长石,含丰富磁铁矿,火山岩主体喷发时限分别为(1 768.51±0.39)Ma和(1 778.7±8.0)Ma,在喷发时限上相当于华北克拉通南缘中条山地区熊耳裂谷的马家河组火山岩序列;玄武安山岩元素地球化学特征显示轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Eu负异常,微量元素相对富集大离子亲石元素Rb和Th, Zr和Hf明显正异常,Sr、P、Ba、Ti、Nb明显负异常,总体具有区域拉张的构造背景;在地震剖面上,玄武安山岩与上覆砂岩声波速度差异明显,可形成强波谷反射界面,有利于玄武安山岩体的精确标定与追踪,地震与钻井相互约束,有效圈定中元古代火山岩相的主体范围大致位于华北克拉通西缘的固原与银川之间。