喜马拉雅-青藏高原造山带形成于自古生代以来劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间特提斯洋的发育、闭合以及印度-欧亚大陆的碰撞，是全球最典型的陆陆碰撞造山带，也被誉为研究碰撞造山带演化及其地质过程最好的天然实验室。拉萨地块作为亚洲大陆的最南缘，记录有大量重要的造山带演化信息，是高原研究中最为重要的部分之一。然而，目前对于拉萨地块的起源、基底性质、地幔组成、构造演化及动力学过程一直存在不同的认识和激烈的争论。此外，拉萨地块南部广泛出露的侏罗纪-始新世冈底斯花岗岩具有高的和正的εNd(t)、εHf(t)值，指示了重要的显生宙地壳生长。然而，由于缺少同期的岩石学证据，目前对于碰撞前大陆地壳生长的时间、方式和深部动力学过程并不清楚。　　 位于青藏高原拉萨地块南部冈底斯地区出露有一条重要的中新生代岩浆岩带，包括有大量镁铁质侵入岩及与其共生的岩石组合。因此，研究这些岩浆岩的时空格架、成因对深入理解拉萨地块的起源、地幔性质、构造演化和大陆地壳生长有着重要的科学意义。本学位论文选择拉萨地块南缘冈底斯地区晚白垩世-早第三纪幔源镁铁质侵入岩及其共生岩浆岩组合，通过详细的野外地质考察、岩相学、矿物学、元素地球化学、同位素地球化学(Sr-Nd-Hf-O)、年代学（锆石U-Pb）的研究，来揭示这些岩浆岩的时空分布、成因，并进一步探讨其形成的深部动力学过程及其对大陆地壳的生长和碰撞造山带演化的意义。　　 本学位论文主要取得如下主要研究进展:　　 (1)藏南冈底斯中段的正嘎基性侵入岩侵位于晚白垩世早期(～94Ma)，主要由辉长岩及少量的闪长岩构成。根据其地球化学特征，可以将这些辉长岩划分为两组:Ⅰ组辉长岩具有低的稀土总量（23.4-29.3 ppm）和SiO2(39.8-46.7wt.％)含量，并表现为正的Eu异常（Eu/Eu*=1.04-1.37）和更加亏损的Nd-Hf同位素(εNd(t)=+1.7-+4.1;εHf(t)zircon=+6.5-+11.1）特征;Ⅱ组辉长岩则具有较高的稀土总量(45.4-90.8 ppm)和SiO2（43.9-50.1 wt.％）含量以及负的Eu异常（Eu/Eu*=0.77-1.00）和相对富集的Nd-Hf同位素(εNd(t)=-0.2-+2.0;εHf(t)=+2.9-+6.5)特征。正嘎辉长岩中大量富水环境标志性矿物——钙质斜长石的出现及单斜辉石晚期被角闪石交代的现象都显示其母岩浆形成于被俯冲流体交代的地幔楔部分熔融，相对低且分异的MgO及Cr、Ni含量，指示其母岩浆可能经历了单斜辉石和橄榄石的结晶分异。微量元素模拟显示Ⅰ组辉长岩没有受到地壳混染的影响，是母岩浆发生斜长石堆晶的产物，而Ⅱ组辉长岩则是母岩浆在上升过程中经历了单斜辉石和斜长石的分离结晶作用及地壳混染的结果。正嘎辉长岩中大量岩浆原生绿帘石的出现指示正嘎辉长岩形成于下地壳（侵位深度大于25 km）。因此，正嘎辉长岩为冈底斯碰撞前地壳生长提供了可靠的岩石学证据。同时，结合冈底斯地区广泛分布的中生代（早侏罗世-晚白垩世）幔源岩浆作用证明在新特提斯洋俯冲阶段，受俯冲流体及沉积物熔体交代的地幔楔部分熔融产生的玄武质岩浆的底侵作用可能是碰撞前冈底斯垂向大陆地壳生长的重要机制之一。　　 (2)藏南冈底斯东段米林至郎县出露有一套苏长岩、角闪石岩以及紫苏花岗岩（含紫苏辉石的闪长岩、花岗闪长岩）组合。这套侵入岩组合形成于晚白垩世早期(100-89Ma)。根据米林苏长岩中单斜辉石微量元素组成计算得到早期的母岩浆成分。计算得到的母岩浆表现为近似于E-MORB的平坦的稀土元素配分特征，亏损的Nd-Hf同位素及高的岩浆结晶温度(1240-1349℃)，结合其不同程度Nb的负异常([Nb/La]N=0.18-0.81)、及大离子亲石元素(LILEs)的富集，揭示出米林苏长岩的母岩浆可能形成于软流圈地幔熔体与受交代的岩石圈熔体的相互作用。米林苏长岩和角闪石岩可能分别形成于母岩浆演化早期和晚期的矿物堆晶作用。米林紫苏花岗岩具有埃达克岩的地球化学特征（如，Yb=0.37-1.7 ppm;Y=6.5-18.5 ppm;Sr=456-907 ppm;Sr/Y=27.2-141和La/Yb=6.0-80.5)，同时具有高的MgO（2.01-4.54 wt.％）含量和Mg#(46.4-56.1)值及亏损的Nd-Hf同位素组分(εNd(t)=+2.4-+4.0;εHf(t)zircon=+10.1-+15.8）。相对区域已报道的增厚下地壳部分熔融成因的埃达克质岩，米林紫苏花岗岩表现为较高的MgO、HREE和Y含量，较低的SiO2、 K2O和Th含量及Sr/Y、Th/La、(La/Yb)N和(Dy/Yb)N比值等特点，指示其可能是由俯冲的新特提斯洋板片部分熔融形成的。结合拉萨地块中生代岩浆岩的时空分布及区域的古地磁数据，晚白垩世早期的岩浆爆发事件可能与新特提斯洋板片的后撤诱发软流圈物质上涌有关。　　 (3)出露于冈底斯中部达孜-甲玛地区的辉绿玢岩是目前冈底斯地区出露面积最大的幔源岩浆岩。锆石U-Pb定年结果显示这些辉绿玢岩主要形成于晚白垩世早期(～91 Ma)，而非前人认为的始新世(42-38 Ma)。达孜-甲玛辉绿玢岩具有低SiO2（40.71-55.04 wt.％）、低K2O（0.03-0.54 wt.％）、高MgO(3.98-12.19 wt.％)的特征，轻微富集轻稀土元素并表现为较亏损的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7047-0.7058）;εNd(t)=+1.83-+4.70)。相对低的Dy/Yb和La/Yb比值指示达孜-甲玛辉绿玢岩的源区为尖晶石相地幔(＞95％)。因此，达孜-甲玛辉绿玢岩主要是大陆岩石圈地幔在相对浅的尖晶石稳定域(70-80km)经由不同程度(1-10％)部分熔融作用形成的，其形成可能与晚白垩世早期新特提斯洋板片后撤导致的弧后对流减薄有关。　　 (4)出露于冈底斯中段曲水岩基腹地的纳普日花岗质岩形成于早始新世(48-46 Ma)，与拉萨地块南部早始新世（大约50 Ma）岩浆爆发事件基本同期。除部分样品外，纳普日花岗质岩均表现为低的重稀土元素(HREEs)和Y含量（如，Yb=0.46-1.77 ppm;Y=3.6-16.2 ppm）和高的Sr(273-718 ppm)含量以及高的Sr/Y(18.3-81.3)和La/Yb(17.3-139.6)比值等埃达克质地球化学亲缘性。纳普日样品高的K2O(3.6-5.3 wt.％)含量以及低的MgO(0.3-1.0 wt.％)、Cr(1.1-7.4 ppm)和Ni(0.9-4.5 ppm)含量，与增厚镁铁质下地壳部分熔融的埃达克质熔体成分相似，而纳普日样品明显的(Dy/Yb)N与(La/Yb)N的正相关也证明了源区中有残留石榴石的参与。结合同期岩浆的线性分布、软流圈来源岩浆岩的发现以及纳普日样品相对富集的同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.7049-0.7055，εNd(t)=-0.3-+0.7和εHf(t)zircon=+3.6-+11.4），纳普日埃达克质花岗岩可能形成于印度-亚洲大陆碰撞早期新特提斯洋板片的断离-板片窗作用导致的增厚下地壳部分熔融。另一方面，冈底斯岩浆岩(La/Yb)N比值及εHf(t)值在约50 Ma的突变可能指示受印度大陆持续挤压影响冈底斯地区的地壳在早始新世已经开始增厚。　　 (5)曲果沙辉长岩出露于冈底斯中段，形成于晚始新世末期(～35 Ma)。根据其钾含量特征，曲果沙辉长岩可大致分为两类:高钾系列及低钾系列。曲果沙辉长岩表现为低硅（44.4-54.8 wt.％）、高镁（5.2-22.3 wt.％）的特征，指示其母岩浆应该源于地幔部分熔融。然而曲果沙辉长岩表现为较大SiO2和MgO以及Cr、Ni含量的变化，显示其母岩浆可能经历了镁铁质矿物（橄榄石+单斜辉石）的分离结晶作用。曲果沙辉长岩负的εNd(t)值指示其可能形成与印度大陆北向俯冲有关，是95％冈底斯地幔橄榄岩熔体+5％俯冲印度大陆物质混合的产物。高钾系列与低钾系列的曲果沙辉长岩都源于相似的地幔源区，是岩石圈地幔不同程度部分熔融的结果。一些样品（如11SR08-2）可能是在岩浆上升阶段受到更多地壳混染作用的产物。　　 (6)本文研究认为冈底斯地区侏罗纪-晚白垩世早期均为新特提斯洋俯冲环境。北向低角度俯冲的新特提斯洋板片可能在晚白垩世早期(100-85 Ma)发生后撤导致软流圈物质上涌和冈底斯地区同期大规模的岩浆爆发事件。新特提斯洋板片的后撤加速了新特提斯洋的闭合及印度-亚洲大陆碰撞。新特提斯洋板片自晚白垩世早期开始的后撤可能加速了新特提斯洋的闭合及印度-亚洲大陆的碰撞。始新世早期(～50 Ma)，受印度-亚洲大陆的碰撞影响，新特提斯洋板片发生断离并诱发形成了同期大规模岩浆爆发事件。始新世末期，印度大陆岩石圈已俯冲至亚洲大陆之下，标志着大洋俯冲向大陆俯冲的构造转换过程的完成。在这一系列过程中，冈底斯分别经历了碰撞前幔源岩浆底侵和同碰撞-后碰撞岩浆作用导致的垂向大陆地壳生长。此外，冈底斯岩石圈地幔在这些过程中也先后受到了北向俯冲的新特提斯大洋岩石圈和印度大陆地壳物质的交代改造。