弧地壳根部壳幔过渡带是初始岩浆演化、初始地壳成分分异、地幔-下地壳化学不均一演化和地球内部物质循环的关键地带。俯冲带超镁铁质岩石是研究俯冲带壳幔相互作用的岩石学“探针”,通过揭示俯冲带壳幔过渡带的超镁铁质岩石的岩石成因及后期发生的熔流体交代作用,对于揭示壳幔过渡带演化具有重要意义。本文选取中祁连西段盐池湾地区的黑沟超镁铁质岩石（橄榄岩、辉石岩、辉石角闪石岩等）为研究对象,综合野外地质调查、矿物学、岩石学,岩石地球化学,Sr-Nd-Hf同位素地球化学、锆石和榍石年代学等相关工作,开展黑沟超镁铁质岩石成因研究,讨论可能发生的熔/流体交代过程,揭示中祁连弧地体根部壳幔过渡带演化历史。本文取得以下主要认识:（1）首次厘定出黑沟超镁铁质岩石主要由地幔橄榄岩（方辉橄榄岩、二辉橄榄岩）和辉石岩（单斜辉石岩、角闪辉石岩、辉石角闪石岩）等组成,代表了该区弧根部壳幔过渡带的岩石组合。（2）锆石/榍石U-Pb年代学表明黑沟超镁铁质岩石的形成时代在523±2Ma,后期受到熔/流体交代作用的时间为485±5Ma。（3）黑沟地幔橄榄岩来源于尖晶石相二辉橄榄岩地幔源区,是原始地幔在2～3GPa下经历10～20%的减压分离熔融形成的残留体。（4）黑沟地幔橄榄岩的岩石学与地球化学特征表明它们在经历一定程度的部分熔融之后受到熔/流体交代,发生了橄榄岩-熔体反应。该熔-岩反应过程消耗斜方辉石而生成橄榄石和单斜辉石,同时生成新的交代矿物金云母、角闪石等,而且导致地幔橄榄岩中富集轻稀土元素（LREE）以及流体活动性元素（如Cs、Rb、Ba、K、U）。（5）黑沟辉石岩记录了不同演化阶段的岩石学与地球化学特征。早期阶段（约523 Ma）,辉石岩代表初始含水玄武质岩浆在弧根部的堆晶体,其在后期（约485 Ma）遭受了来自富水的熔/流体的改造,发生交代反应形成富金云母的辉石岩与含角闪石的辉石岩。（6）黑沟辉石岩具有弧型的微量元素特征和富集的全岩Sr-Nd-Hf同位素特征,表明其源区可能是地幔橄榄岩与来自俯冲沉积物部分熔融产生的含水长英质熔体在地幔源区混合形成。