贺兰构造带位于南北构造带的最北端,处于鄂尔多斯地块(华北克拉通)、阿拉善地块与祁连造山带所围限的“三角地带”。目前,贺兰构造带古生代的构造属性及其演化过程仍然存在较大的争议,这直接影响到对周围三大块体相互作用的认识。贺兰构造带古生代构造变形相对简单,岩浆岩不发育,但是这个地区沉积建造连续性比较好,不同时代的沉积地层都有,而且多数是一些碎屑岩,这些碎屑岩为我们利用碎屑锆石进行示踪这个地区的构造演化,成因机制提供了一个非常好的契机。在大量的野外地质调研的基础上,选择代表性砂岩样品23个(分别来自香山群、米钵山组、旱峡组、沙流水组、中宁组、羊虎沟组、太原组、山西组、窑沟群、大黄沟群),对从中分选的碎屑锆石采用LA-ICP-MS方法进行了U-Pb定年研究,获得不同沉积地层的锆石年龄分布特征。在收集鄂尔多斯地块,阿拉善地块,孔兹岩带以及祁连造山带的锆石年龄分布特征的基础上,进行年龄分布特征的对比,以此进行沉积物源分析,判断鄂尔多斯地块,阿拉善地块和祁连造山带之间在古生代时期的相互关系。结合前人研究成果,探讨该区域古生代的构造演化。(1)寒武系香山群最年轻的锆石U-Pb谐和年龄为520±4Ma,其主要峰值为520Ma、714Ma、876Ma、1132Ma、1814Ma和2488Ma。奥陶系米钵山组最年轻的单颗粒锆石U-Pb谐和年龄为507±8Ma,其主要峰值为512Ma、816Ma、914Ma、1856Ma、2452Ma。二者具有相似的年龄分布特征,暗示着两者的物质来源一致。由于~520Ma和700-900Ma的锆石年龄在鄂尔多斯地块没有分布,由此我们推断,阿拉善地块在寒武-奥陶纪是其主要物源供应区。(2)志留系旱峡组主要峰值为432Ma、942Ma、1156Ma、1632Ma、1814Ma和2480Ma。志留系样品明显缺乏2000-2200Ma的锆石年龄数据,说明鄂尔多斯地块和孔兹岩带可能没有提供物源,阿拉善和祁连造山带为其物源供应区。(3)泥盆系中宁组与沙流水组的年龄谱基本相似,峰值年龄主要为416Ma、930Ma、1832Ma和2480Ma。其中,~416Ma和~930Ma年龄分布显示碎屑物质仍然来自阿拉善地块和祁连造山带。(4)石炭系贺兰山北段砂岩碎屑锆石年龄主要峰值为1981Ma和2469Ma,次峰值为320Ma、422Ma。峰值年龄为~1981Ma和~2469Ma的锆石颗粒可来自鄂尔多斯地块、孔兹岩带和阿拉善地块,~320Ma的锆石颗粒来自阿拉善地块北缘。贺兰山南段锆石年龄的主要峰值为967Ma、1625Ma和2492Ma,贺兰山南段的碎屑物质主要来自祁连造山带。(5)二叠系贺兰山北段砂岩中的碎屑锆石年龄主要峰值为294Ma、1851Ma、1939Ma和2354Ma,存在417Ma的次峰值。~1851Ma、~1939Ma、~2354Ma的碎屑物质主要来自鄂尔多斯地块、孔兹岩带以及阿拉善地块,~294Ma的碎屑物质主要来自其西北部阿拉善地块海西期的岩浆岩。贺兰山南段的主要峰值为263Ma、432Ma、2496Ma。其中,~263Ma的碎屑物质主要来自其西北部阿拉善地块海西期的岩浆岩,~432Ma、~2496Ma的碎屑物质则可能来自阿拉善地块、祁连造山带和鄂尔多斯地块。(6)从以上的物源分析可知,沉积盆地可能是处在早寒武世-中奥陶世时祁连洋向北俯冲在阿拉善地块南缘形成的弧后裂陷盆地,物源主要来自阿拉善地块和岛弧物质。在志留纪早期中祁连地块与阿拉善地块发生碰撞,这时,物源主要来自中祁连地块和阿拉善地块。直到泥盆系末,物源依然来自中祁连地块和阿拉善地块。在石炭纪,可能由于古亚洲洋向阿拉善地块北缘的俯冲,沉积盆地北部物源开始出现阿拉善地块北缘的岛弧碎屑物质,而南部接受的主要是来自祁连造山带的物质。二叠纪随着古亚洲洋的关闭、碰撞和抬升,沉积盆地南部在接受祁连造山带物质的同时,也接受了来自中亚造山带的物质。