中国中央造山带西起昆仑、阿尔金和祁连山,经秦岭、大别至苏鲁地区,全长5000余公里,从中识别出早古生代和印支期两期板块深俯冲和碰撞造山事件,该造山带在中国大陆形成和演化进程中占有重要的地位。秦岭造山带属于中央造山带的中段,其中的北秦岭早古生代造山带指商-丹断裂带与洛南-栾川-方城断裂之间的秦岭北部区域,近东西向延伸约上千公里,南北宽80km～150km。本论文以北秦岭早古生代蛇绿岩为研究对象,从对东、西秦岭不同区段岩石组合类型及成因的差异着手,重点对蛇绿岩的空间展布特征、时空和构造演化不均一性及其对构造格架的制约进行了详细的研究和讨论,取得了以下主要认识：(1)位于东、西秦岭结合部位的鹦鸽嘴蛇绿岩和黑河基性火山岩构成了一套完整的从洋内俯冲到洋-陆俯冲的岩石序列,记录了北秦岭早古生代较完整的洋盆俯冲演化历史。位于北秦岭造山带中段,东、西秦岭结合部的鹦鸽嘴蛇绿岩和黑河地区基性火山岩保存相对较完整。鹦鸽嘴蛇绿岩的形成背景与Troodos蛇绿混杂岩相似,形成于洋内俯冲下弧前盆地的构造环境；获得鹦鸽嘴两个辉长岩的年龄分别为523.8±1.3Ma和474.3±1.4Ma,认为其中年老的辉长岩年龄(523.8±1.3Ma)代表了洋内俯冲的上限；本文获得黑河岛弧型辉绿岩的年龄为454±2.5Ma,认为代表了本区洋-陆俯冲的上限。鹦鸽嘴-岩湾蛇绿岩和黑河基性火山岩构成了一套完整的从洋内俯冲到洋-陆俯冲的岩石序列,记录了较完整的洋盆俯冲演化历史。(2)西秦岭后川-陈家河晚奥陶世基性火山岩+中酸性火山岩为形成于初始弧后盆地环境下的“双峰式”火山岩。获得西秦岭红土堡基性火山岩LA-ICP-MS锆石年龄423±1.4Ma,表明西秦岭二郎坪弧后盆地的存在一直延续到了晚志留世。西秦岭后川-陈家河基性火山岩常呈夹层或透镜状产于中酸性火山岩中,同位素特征表明二者具有不同的岩浆源区。微量元素特征表明后川基性火山岩和中酸性火山岩都具有部分熔融成因的特征,中酸性火山岩不是由基性火山岩分离结晶而来,而是由基性火山岩侵入地壳使地壳岩石发生部分熔融形成,成因与日本Izu弧中部Sumisu初始弧后盆地“双峰式”火山岩的特征相似。获得西秦岭红土堡基性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果423±1.4Ma,与西秦岭“双峰式”火山岩年龄(约445Ma)明显不在误差范围内。西秦岭二郎坪弧后盆地在较短时间内存在双峰式火山岩→基性火山岩的转化,表明存二郎坪弧后盆地一直存在到了晚志留纪。(3)北秦岭早古生代二郎坪弧后盆地是原特提斯洋向北俯冲在其基底秦岭群上发展起来的；弧后盆地最终关闭约在晚志留纪之前(约420Ma),早于北秦岭早古生代洋盆的关闭时间。以早古生代北祁连玉石沟蛇绿岩和西秦岭关子镇蛇绿岩基性火山岩作为幔源端元,代表原特提斯洋壳;以秦岭群中的副片麻岩为壳源端元,代表北秦岭基底,二郎坪基性火山岩Sr-Nd同位素组成具有典型的幔源和壳源两端元混合的趋势,认为北秦岭二郎坪弧后盆地整体上是由于原特提斯洋俯冲在北秦岭基底秦岭群上发展起来的弧后盆地。西秦岭二郎坪弧后盆地在较短时间内存在双峰式火山岩→基性火山岩的转化,表明存在裂谷向弧后小洋盆迅速转变的构造演化。综合本论文的成果及近年来发表的年代学资料,认为二郎坪弧后盆地的最终关闭(约420Ma)可能要早于北秦岭早古生代洋盆的关闭时间。(4)北秦岭早古生代洋盆的演化历史在东、西秦岭间存在差异,东秦岭的俯冲时限明显长于西秦岭,整个俯冲过程可能从晚寒武世一直持续到了晚泥盆世(约为514Ma-350Ma)。本研究结合前人发表的北秦岭早古生代丹凤蛇绿岩基性火山岩和辉长岩年龄发现,以东经108°附近为拐点,东、西秦岭的俯冲事件年代学呈现出明显的差别。东、西秦岭洋盆的俯冲时限差异明显,东段的俯冲时间明显长于西段(相差约25Ma)。洋脊俯冲和洋壳俯冲两种不同的俯冲机制可能是造成东、西秦岭俯冲时限的差别的主要原因。综合北秦岭早古生代蛇绿岩、火山岩、俯冲型花岗岩锆石U-Pb年代学及变质、变形事件的39Ar-40Ar年代学资料,认为北秦岭早古生代洋盆在晚寒武世之前已经发展为成熟的大洋(约514Ma),洋盆完全关闭开始陆-陆碰撞可能要延续到晚泥世或早石炭世(约350Ma),持续了近160Ma的时间。(5)提出北秦岭造山带在早古生代存在着洋脊俯冲作用,认为洋脊的存在表明华北克拉通和扬子板块之间可能曾经发育过相对宽广的大洋。秦岭早古生代洋盆形成和演化的物质记录主要保存在商丹缝合带中。以东经108°附近为界,东、西秦岭发育的商丹缝合带的岩石组合、基性火山岩的地球化学和同位素特征存在明显的差异。西秦岭与俯冲有关的火山岩岩石组合为基性火山岩+玻安岩+埃达克质岩,基性火山岩具有较典型的N-MORB特征,微量元素及同位素特征与南美洲Chile Ridge basalts相似,形成于洋脊俯冲环境下的弧前盆地。东秦岭的岩石组合主要为岛弧型火山岩,基性火山岩的微量元素及同位素也具有典型岛弧火山岩的特征,指示形成于洋壳俯冲环境下的岛弧环境。秦岭地区早古生代洋脊俯冲的存在,表明在早古生代华北克拉通与扬子板块之间的洋盆可能已经发展成为规模相对较大的洋盆,类似于现今南美洲板块南缘的构造环境。该认识不同于前人认为秦岭早古生代洋盆属于一个有限扩张的洋盆,类似于现代中国与澳大利亚之间的包括印尼、菲律宾和南海在内的东南亚多岛洋盆的观点。以上研究表明,北秦岭早古生代洋盆演化历史沿纬向存在很大的不同,认为这种差异是由于东、西秦岭洋盆俯冲动力学机制不同所造成。