祁连造山带位于青藏高原东北缘,呈北西西向展布,其南、北、东分别与柴达木陆块、阿拉善陆块和华北板块相邻,北西方向则被阿尔金左行走滑错断,是一条经历了长期复杂构造演化历史的复合型造山带。本地区出露多条与原特提斯洋闭合有关的俯冲增生/碰撞杂岩带,记录了早古生代时期从大洋俯冲、大陆俯冲/碰撞再到山脉隆升及垮塌这一完整的造山过程,是板块构造研究的经典地区。本文在前人研究基础上,聚焦于南祁连和柴北缘早古生代构造转换过程中的岩浆响应,对南祁连北缘西段当金山、党河南山、纳尔扎山和柴北缘西段鱼卡-落凤坡等地区出露的寒武纪-早志留世火山岩,以及南祁连南缘柴达木山地区发育的晚志留世双峰式岩浆岩进行了系统的岩石学、岩石地球化学、全岩Sr-Nd同位素、锆石U-Pb年代学以及Lu-Hf同位素分析,重建了南祁连和柴北缘早古生代演化过程,为探讨祁连造山带原特提斯洋构造演化提供了新的依据。本文取得的成果和认识如下:1.对南祁连北缘西段当金山、党河南山以及纳尔扎山出露的火山岩进行了系统研究,确认它们的形成分别与洋内俯冲、洋-陆俯冲以及弧-陆碰撞有关,是早古生代时期南祁连洋俯冲闭合过程中的岩浆响应。（1）当金山地区自南向北依次出露E-MORB型火山岩、埃达克质英安斑岩以及弧型火山岩:①E-MORB型火山岩具有与富集型大洋中脊玄武岩相似的稀土配分模式,但除了 Rb、Ba、Sr等水溶性元素外,其余不相容元素含量明显低于典型的E-MORB,另外该岩石还显示轻微的Nb、Zr、Hf、Ti等高场强元素的负异常,全岩εNd（t）值为4.0～6.5,是洋内初始俯冲阶段弧前伸展背景下,上升的富集软流圈地幔在俯冲带流体影响下发生高程度部分熔融的产物。②埃达克质英安斑岩为准铝质钙碱性系列火山岩,富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HREE）和高场强元素（HFSE）,具有高的Sr/Y值,是俯冲早期洋壳部分熔融的产物。岩石的Nd-Hf同位素体系存在解耦现象,锆石εHf（t）值介于11.1～13.5,全岩εNd（t）值介于-1.6～-0.8,指示其熔体来源包含基性洋壳和远洋沉积物两个端元。③弧型火山岩包括玄武岩、安山岩以及英安岩,所有岩石均富集LREE和LILE,亏损HREE和HFSE,显示了典型的岛弧火山岩特征。其中玄武岩由交代地幔部分熔融形成;英安岩为古老洋壳在基性岩浆底侵影响下发生部分熔融形成,该岩石具有亏损型Nd-Hf同位素组成,锆石εHf（t）=12.3～15.3,全岩εNd（t）=1.7～2.7,说明其源岩主要为蚀变基性洋壳;安山岩则是上述基性岩浆和酸性岩浆混合的产物。锆石U-Pb定年获得埃达克质英安斑岩的形成时代为500±3Ma,弧型英安岩的形成时代为497±4Ma。综合当金山洋内弧火山岩的野外分布特征以及形成时代,认为南祁连洋西段在～500Ma时发生了向北的洋内俯冲,在～497Ma时洋内岛弧已经发育成熟。（2）党河南山地区出露高镁安山岩和镁安山岩:①高镁安山岩具有高的MgO（6.02wt.%～9.95wt.%）、Cr（346～663ppm）、Ni（83.9～197ppm）含量和 Mg#（69～76）,显示出与地幔橄榄岩平衡的原生安山质熔体特征;岩石富集LREE和LILE,亏损HREE和HFSE,具有与赞岐岩相似的稀土元素和微量元素特征,是俯冲板片衍生熔体与地幔橄榄岩充分反应的产物。②镁安山岩具有相对较低的MgO（2.63wt.%～5.43wt.%）、Cr（51.3～116ppm）、Ni（20.9～50.8ppm）含量和Mg#（54～64）,是俯冲板片衍生熔体沿早期岩浆通道继续上升后形成,尽管未与地幔橄榄岩充分反应,但也遭受了地幔物质的混染。锆石U-Pb定年获得高镁安山岩的形成时代为441±5Ma,结合前人在南祁连北缘报道的470～440Ma大陆弧岩浆岩,认为南祁连洋在早奥陶世-早志留世期间发生了向南的洋-陆俯冲。（3）纳尔扎山地区出露的流纹岩具有高硅、碱、铝,低钛、铁、镁、钙的特征,富集LREE和LILE,亏损HREE和HFSE,与同碰撞S花岗岩相似,是上地壳杂砂岩在T>810℃、P<9kbar的麻粒岩相条件下经黑云母脱水熔融形成,锆石U-Pb定年获得其形成时代为443±2Ma,指示了早志留世时期的弧-陆碰撞事件。2.柴北缘西段鱼卡-落凤坡地区发育从大洋岩石圈板片破裂到洋内岛弧成熟的完整的岩石学记录,是柴北缘洋早古生代洋内俯冲的岩浆响应。鱼卡-落凤坡地区出露MORB型/MORB-like型玄武岩、镁安山岩/玻安岩、岛弧火山岩/富Nb玄武岩以及斜长花岗岩组合:①MORB型玄武岩具有与大洋中脊玄武岩相似的稀土元素和微量元素特征,是大洋岩石圈板片破裂后软流圈地幔减压熔融的产物;MORB-like型玄武岩具有与大洋中脊玄武岩相似的稀土元素分布特征以及亏损的Nd-Hf同位素组成,锆石εHf（t）=10.8～13.3,全岩εNd（t）=2.9～3.8,相对富集Rb、Ba、U、Sr等水溶性元素,其余不相容元素含量明显低于典型的N-MORB,并显示Nb、Zr、Hf等高场强元素的负异常,是上升的软流圈地幔在俯冲带流体影响下部分熔融形成。MORB/MORB-like型玄武岩都是洋内初始俯冲阶段弧前伸展背景下的产物。②镁安山岩/玻安岩具有较高的Mg#和MgO、Cr、Ni含量,并具有低的稀土含量,全岩εNd（t）值介于2.5～6.1,明显亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,相对富集Rb、Ba、U、Sr、LREE等水溶性元素以及Th元素。镁安山岩/玻安岩是已经抽取过MORB熔体的难熔残留地幔被俯冲早期释放的熔/流体交代后发生高程度部分熔融的产物;③岛弧火山岩/富Nb玄武岩均富集LREE和LILE,亏损HREE和HFSE,其中富Nb玄武岩具有较高的Nb含量（9.54～14.3ppm）以及富集的Sr-Nd同位素组成,全岩εNd（t）=-3.4。二者是弧下富集的交代地幔部分熔融的产物,是岛弧成熟的标志,但岛弧火山岩的源区主要受到了流体的改造,而富Nb玄武岩源区则受到熔体的改造;④斜长花岗岩具有高硅、钠、钙,贫钾的特征,不相容元素含量较低,具有明显的Eu正异常以及亏损的Nd-Hf同位素组成,锆石εHf（t）=13.1～15.3,全岩εNd（t）=3.5～4.1,是洋壳下部的堆晶辉长岩在洋内弧岩浆底侵影响下发生部分熔融形成。锆石U-Pb定年获得MORB-like型玄武岩的形成时代为511～509Ma,斜长花岗岩的形成时代为498～497Ma。3.南祁连南缘柴达木山地区出露晚志留世双峰式岩浆岩组合,是深俯冲板片断离的岩浆响应。柴达木山地区出露呈岩株或岩墙状产出的辉绿岩、英安斑岩:①辉绿岩具有与OIB相似的微量元素特征,富集LREE、LILE以及HFSE,形成时代为425±7Ma,对比前人研究资料,认为其源区可能是俯冲洋壳衍生熔体交代新生岩石圈地幔后形成;②英安斑岩富集Al、Fe、LREE和LILE,亏损Ca、Mg、Ba、Sr、Eu和HFSE,具有高的Zr含量（231～271ppm）、10000Ga/Al 比值（2.51～2.73）以及结晶温度（738～836℃）,与 A型花岗岩相似。英安岩斑岩的形成时代为423±5Ma,对应测点的εHf（t）值介于-8.9～-3.3;继承锆石的年龄为472±8Ma,对应测点的εHf（t）值介于-3.9～-1.9。其中继承锆石的年龄与南祁连地区岛弧岩浆作用时代一致,暗示其源岩可能为早古生代岛弧岩浆岩。柴达木山OIB型辉绿岩和A型英安斑岩的出现,指示本地区在425～423Ma已经转为伸展构造体制,这一时代要早于柴北缘地区后碰撞岩浆作用时代,但与最年轻的高压-超高压岩石峰期变质时代一致,因此我们认为该双峰式岩浆岩是俯冲板片断离的岩浆响应。板片断离导致软流圈地幔沿破裂处上涌,并诱使俯冲带上盘富集的交代地幔以及早古生代岛弧岩浆岩先后发生部分熔融,进而形成了柴达木山地区的OIB型辉绿岩和A型英安斑岩。