大陆地壳具有不均一的结构组成与漫长而复杂的演化历史。碎屑沉积岩记录着地球表面陆壳物质的剥蚀、搬运、沉积过程,可以反映地质历史时期的古地理条件、大地构造环境、古气候特征以及地质块体之间的亲缘关系等重要信息。岩浆岩中的深源捕虏体记录了深部地壳的物质属性、年龄结构、増生和再造过程、壳幔相互作用的耦合性等关键证据。上述两方面的综合研究可以更加全面地刻画大陆地壳的三维结构及演化历史。青藏高原南部的拉萨地块位于北侧的班公湖-怒江与南侧的印度-雅鲁藏布江缝合带之间,是研究洋-陆转换过程及大陆碰撞历史的最佳对象之一。拉萨地块自古生代从冈瓦纳大陆北缘裂解分离后,伴随新特提斯洋的多期俯冲改造以及拉萨-羌塘和印度-亚洲大陆的碰撞闭合历经了一系列岩浆、变质动力学过程。本论文以拉萨地块中北部申扎地区的前寒武纪变质地层以及仁堆、班戈地区花岗岩基内的深源地壳捕虏体和岩浆围岩为对象,通过岩石学、地球化学和年代学的综合研究,限定拉萨地块中北部不同深度地壳岩石的变质过程和时代,揭示地壳组成的不均一性及拉萨地块拼贴于欧亚大陆之前的演化历史,取得了以下重要认识:(1)拉萨地块中部申扎地区出露的“念青唐古拉群”包括下段的新元古代洋壳、上段的变质沉积地层以及侵入上段变沉积岩内的长英质岩浆脉体。上段的变形砾岩具有拉长的砾石(砾石以砂岩、石英岩及泥岩为主);而变质砂岩显示明显的重结晶。变形砾岩及变质砂岩中的碎屑锆石具有0.99 Ga的U-Pb年龄主峰以及1.68 Ga和2.5 Ga的次峰,最年轻的碎屑锆石群谐和年龄为805±4 Ma(n=9,MSWD=1.05),暗示“念青唐古拉群”上段为新元古代Tonian期的沉积产物。碎屑锆石Hf同位素组成指示这些沉积物的源区主要包括来自1.7-1.4 Ga的新生地壳组分、1.2-1.0 Ga的格林威尔期造山带物质(壳源岩浆锆石为主,含少量变质锆石)和0.99 Ga以后的新生地壳物质。碎屑沉积物的源区组成特征暗示拉萨陆块在新元古代Rodinia裂解时期可能是位于超大陆外围岛弧系统中的小洋盆,与喜马拉雅地体有长期亲缘关系。此外,侵入到变质岩系内部的长英质脉体主要由帘石+石英+斜长石组成,全岩微量元素组成显示较平坦的稀土配分模式和微弱的正Eu异常。相平衡模拟计算结果和Hf同位素组成表明长英质脉体是“念青唐古拉群”下段含水的变质洋壳在麻粒岩相条件下(>740℃,<1.1 GPa)发生深熔作用的产物。长英质脉体中岩浆锆石的U-Pb加权平均年龄为789±10 Ma,而经历溶解再沉淀的锆石因发生铅丢失而记录了较年轻的不谐和年龄,说明该地层整体受到了后期(~660 Ma)构造热扰动的影响。(2)拉萨地块中部发育一条东西向的晚三叠世-早侏罗世的变质-岩浆岩带,其东部的巴松措和念青唐古山东侧记录了约4-10 kba、660-790℃的角闪岩相变质作用和晚三叠世壳源岩浆活动,而西部的措勤盆地则仅表现为侏罗系与三叠系地层的不整合接触。本文在该带中段仁堆-罗扎地区的白云母花岗岩基内发现了深源片麻岩捕虏体。仁堆白云母花岗岩是具有过铝质特征的S型花岗岩,岩浆侵位年龄为205-192 Ma。通过对片麻岩捕虏体中岩浆锆石的U-Pb定年,确定其原岩是形成于236-212 Ma的岩浆岩。全岩地球化学特征和锆石Hf同位素特征显示片麻岩捕虏体的原岩岩浆来自基性下地壳的部分熔融,且亏损地幔物质贡献不明显。捕虏体呈片麻状结构,具有榍石+角闪石+云母+长石+石英+副矿物(褐帘石+锆石+磷灰石+铁钛氧化物)的矿物组合,角闪石-斜长石矿物对记录的变质平衡条件为~650℃和0.46-0.83 GPa。捕虏体中的变质重结晶锆石指示角闪岩相变质作用发生于224-192 Ma。此外,捕虏体中的继承锆石核具有~2000 Ma,1000 Ma和500 Ma三组谐和年龄;高U-Th含量的锆石增生边记录了后期的热液活动(~160 Ma)。寄主白云母花岗岩的锆石比捕虏体具有更低的εHf(t)值,显示拉萨地块中部地壳在垂向上具有显著的成分差异。上述证据表明拉萨地块中部在早中生代的地壳改造过程,是在没有幔源物质直接注入的条件下,从基性下地壳发生局部深熔作用开始,随着熔融区域不断扩展到富水且富含沉积物的中上地壳,这一系统发展为大规模的S型花岗质岩浆活动,并最终导致陆壳物质的垂向分异。(3)拉萨地块北部班戈地区发育大规模早白垩世花岗质岩基,其中早期的石英闪长岩岩株由角闪石+石英+斜长石组成,侵位于~138 Ma左右,岩浆锆石具有正的εHf(t)值(+0.8 to+4.0),暗示源于亏损地幔物质熔融。石英闪长岩中的巨型变质砂岩捕虏体(2×3米)呈片麻状构造并发育长英质脉体。捕虏体矿物组合为矽线石+堇青石+黑云母+长石+石英。相平衡模拟结果显示变质砂岩捕虏体的平衡温度为680-770℃,压力小于0.55 GPa。捕虏体中顺层发育的长英质脉体是局部深熔作用的产物,主要由斜长石和石英构成,含少量黑云母,以较小的体积(宽小于2 mm)呈脉状与原始层理近平行分布,并且局部膨大相互连通。变质砂岩捕虏体中的锆石具有3167 Ma到138 Ma的谐和年龄,其中两组较为集中的近谐和颗粒给出763±58 Ma和426±25 Ma的加权平均年龄。上述岩浆岩及捕虏体记录了拉萨北缘早白垩世的地壳增生事件,以及增生楔沉积物随特提斯洋板片南向俯冲而构造底侵的过程。综合上述证据,本文认为(1)拉萨地块在新元古代Tonian期是位于Rodinia超大陆外围岛弧系统中的局限海盆,其玄武质洋壳之上沉积的陆源碎屑物是目前拉萨地块已知最早的沉积地层。根据碎屑锆石的U-Pb-Hf同位素研究,本文发现这些碎屑物主要来自喜马拉雅地体及其他新元古代岛弧地体;提出拉萨地块与喜马拉雅地块具有长期亲缘性。在Gondwana超大陆的聚合中,拉萨地块可能与印度北缘的喜马拉雅地体拼贴并共同经历~660 Ma的造山事件。(2)松多特提斯洋闭合后,拉萨地块中部地壳发生了早中生代中压变质事件-壳源岩浆活动,本文对仁堆地区花岗岩及片麻岩捕虏体的研究揭示了这一时期地壳改造事件由下地壳向上地壳扩展的过程。(3)早白垩世班公湖-怒江特提斯洋的向南俯冲诱发了拉萨北缘的陆弧岩浆活动,本文对班戈地区石英闪长岩及变沉积岩捕虏体的研究揭示了这一时期拉萨北缘的陆壳侧向增生及弧前沉积物随俯冲板片的底侵。