中祁连地块北缘托来河一带邻近玉石沟蛇绿岩,发生过多期次、多特征的构造-岩浆事件,蕴含着大陆动力学的重大问题。本文依托青海省1:5万上日木策尔等5幅区域地质调查项目,利用丰富的野外观测,结合室内岩石学和矿物学分析、显微构造分析、岩石地球化学测试、锆石U-Pb测年、电子探针分析等手段,重点针对托来河一带的地质问题,系统开展了构造演化研究,得到了一些新发现和新认识。(1)厘定了中祁连地块基底的托赖岩群,将原托赖岩群解体。根据锆石U-Pb结果,将其成岩年龄首次限定为1178~897Ma,并结合周围陆块的岩浆活动时间特征,认为中祁连地块与华北板块更具有亲缘性。(2)首次在中祁连地块北缘发现退变榴辉岩,通过矿物学、矿物化学分析,结合柯石英假象推测峰期变质达到榴辉岩相,估算峰期温压条件为690±7℃和30±3 Kbar,同时得到了一个顺时针演化的p-T轨迹,锆石U-Pb定年结果显示峰期上限年龄为485±22Ma。根据岩石地球化学特征和构造环境判别,大羊陇榴辉岩的原岩为MORB,推测属于北祁连洋壳的组成部分。结合中祁连地块北缘广泛发育弧岩浆岩,以及前人关于北祁连造山带的研究成果,确定了晚寒武世—中奥陶世北祁连洋壳的俯冲极性为南北双向俯冲。(3)发现钾玄岩系列高Sr正长花岗岩,获得440.3±2.1Ma的锆石U-Pb年龄,构造环境判别为碰撞型花岗岩,可能因板片断离而形成。推测它与托来山北坡逆冲型韧性剪切带一样,为大约440~410Ma弧陆正向碰撞的产物。410~380Ma则为弧陆斜向碰撞时期,在中祁连地块北缘形成巨型右行走滑韧性剪切带以及区域性后碰撞花岗岩。(4)结合碎屑锆石U-Pb年代学分析,反演了石炭纪—三叠纪拗陷盆地的物源区、充填序列及其整体升降的演化过程。至侏罗纪—白垩纪,平移断层控制了断陷盆地的发育以及沉积物的快速堆积,也造成托来南山和托来山进一步隆升剥露。(5)厘定出托来南山断裂带、托来河断裂带、托来山断裂带3个新生代断层构造系统。前者呈叠瓦式组合,后两者继承了先存的构造行迹,均是印度—欧亚板块碰撞在青藏高原北缘的响应。结合前人构造年代学研究,确定了新生代构造活动的三个阶段,即以托来南山、托来河和托来山三个断层系统分别依次活动,呈后展式扩展。