中亚造山带是全球最大的显生宙增生造山带，其增生造山机制一直是令人感兴趣的研究课题。阿尔泰造山带是中亚造山带的重要组成部分，但是关于阿尔泰古生代的构造背景一直存在着争议，从而限制了对中亚造山带地壳生长机制的认识。本文以阿尔泰南缘索尔库都克地区的火山岩和恰库尔特、口岸两个地区的花岗岩为研究对象，在野外地质考察、岩相学观察的基础上，通过详细的年代学、元素与同位素(Sr-Nd-Hf)地球化学研究，探讨岩石成因，并结合区域地质资料，进一步探讨岩石形成的构造背景和地球动力学，为阿尔泰南缘古生代的构造演化及中亚造山带地壳生长方式提供新的资料。取得的主要成果及认识如下：　　 1、索尔库都克地区火山岩研究　　 (1)确定了索尔库都克地区火山岩的岩石类型。该区火山岩主要岩性为玄武岩-安山岩-英安岩，少量为粗面岩。其中发现了埃达克岩和富铌玄武岩组合。埃达克岩具有高的Na2O/K2O(1.3-16.7)、Sr/Y(21-117)和La/Yb(8-19)比值，高的Al2O3(13.0-18.3 wt％)和Sr(405-1813 ppm)含量。富铌玄武岩富钠(Na2O/K2O=1.5-5.5)，相对典型的岛弧玄武岩具有较高的TiO2(1.75-3.49 wt％)，P2O5(0.63-1.56 wt％)，Zr(274-431 ppm)和Nb(12.6-20.9 ppm)含量和高的Nb/U(11.7-30.2)比值。　　 (2)测定了索尔库都克地区埃达克岩和富铌玄武岩的形成时代。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示，两个埃达克岩样品的形成时代分别为446±3Ma和441±5Ma；三个富铌玄武岩样品的形成时代分别为441±7Ma、439±10Ma和438±6Ma。因此，索尔库都克埃达克岩和富铌玄武岩的形成时代相近，为早志留世早期，而不是之前根据地层古生物年龄所推断的早泥盆世。　　 (3)研究了索尔库都克地区埃达克岩和富铌玄武岩的Sr-Nd-Hf同位素组成。埃达克岩全岩Sr-Nd同位素组成为：(87Sr/S6Sr)i=0.7046～0.7049，εNd(t)=+3.6～+6.5；锆石Hf同位素组成为：176Hf/177Hf=0.282801～0.283032，εHf(t)=+10.8～+18.9。富铌玄武岩全岩Sr-Nd同位素组成为：(87Sr/86Sr)i=0.7038～0.7045，εNd(t)=+5.4～+8.4；锆石Hf同位素组成为：176Hf/177Hf=0.282520～0.282978；εHf(t)=+0.71～+16.9。　　 (4)确定了索尔库都克地区埃达克岩和富铌玄武岩的成因。详细的地球化学研究表明，索尔库都克埃达克岩很可能是俯冲洋壳在残留相为角闪榴辉岩下部分熔融产生的，并受到约3-8％的俯冲沉积物熔体的混染。索尔库都克富铌玄武岩可能是经埃达克质熔体和少量俯冲流体交代的富含角闪石脉的地幔楔部分熔融的产物。　　 (5)建立了阿尔泰南缘早古生代构造演化模型。我们尝试用俯冲板片撕裂模式解释索尔库都克埃达克岩和富铌玄武岩的形成机制。板片撕裂导致形成板片窗，通过板片窗上涌的软流圈物质及其提供的高热流可以引发一系列的岩浆、构造和沉积事件。板片窗边缘发生部分熔融形成埃达克岩，被熔体及流体交代的地幔楔部分熔融形成富铌玄武岩。此构造模式不仅可以合理的解释这一时期形成的成分复杂的阿勒格达依蛇绿岩，弧间火山沉积盆地，区域抬升-快速剥蚀，而且可以解释同期形成的大规模花岗岩。　　 2、口岸和恰库尔特地区花岗岩研究　　 (1)确定了口岸和恰库尔特地区花岗岩的成因类型。口岸花岗岩主要由碱长花岗岩组成。恰库尔特花岗岩主要由含钠闪石和霓石等暗色矿物的碱性花岗岩组成。两个地区的花岗岩都具有A2型花岗岩的地球化学特征，如高的碱(K2O+Na2O)含量，高的FeO/MgO、Ga/Al、Y/Nb和Rb/Nb比值及低的CaO、Ba、sr和Eu含量。　　 (2)测定了口岸和恰库尔特地区A型花岗岩的形成时代。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明，口岸地区两个岩体的侵入时代分别为382±3Ma和367±3Ma；恰库尔特地区两个岩体的侵入时代分别为308±6Ma和291±7Ma。因此，在阿尔泰南缘除了存在晚石炭世-早二叠世的A型花岗岩以外，还存在一期晚泥盆世的A型花岗岩。　　 (3)对口岸和恰库尔特地区A型花岗岩的地球化学特征和成因进行了对比。口岸A型花岗岩具有相对低的(La/Yb)N值(2.7-5.9)，高的βNd(t)值(+6.7～+7.7)和Nb/La比值(0.59-1.67)，并具有变化较大的εHf(t)值(+5.0-+14.1)；恰库尔特A型花岗岩则具有相对高的(La/Yb)N值(4.2-9.2)，低的εNd(t)值(+5.3～+6.0)和Nb/La比值(0.33-0.74)，并具有很高的εHf(t)值(+10.0～+18.7)。详细的研究表明两个地区的A型花岗岩都起源于新生基性地壳的部分熔融，但口岸A型花岗岩源岩可能包含比恰库尔特A型花岗岩更多的来自亏损地幔的物质。　　 (4)建立了阿尔泰南缘晚古生代构造演化模型。晚泥盆世的口岸A型花岗的形成时代与区内埃达克岩、玻安岩、高Ti玄武岩、苦橄岩、高温低压变质岩和成分复杂的蛇绿岩相近。而晚石炭世-早二叠世的恰库尔特A型花岗岩的形成时代与区内基性.超基性岩相近。结合区域地质和岩浆岩资料我们认为恰库尔特A型花岗岩形成于后碰撞的伸展环境，与典型的A2型花岗岩类似：而口岸A型花岗岩更可能产生于由扩张的洋脊俯冲造成的板片窗之上，通过板片窗上涌的软流圈为阿尔泰南缘泥盆纪大规模的岩浆活动提供了热源和物源。　　 (5)丰富了A2型花岗岩产出的构造环境。A型花岗岩通常被划分为Al型和A2型，分别产出于板内(裂谷或地幔柱)和后碰撞相关的构造环境。我们的研究表明A2型花岗岩不仅可以产生于后碰撞的构造环境也可能产生于由洋脊俯冲所造成的伸展环境。　　 综上所述，我们认为阿尔泰南缘早古生代处于活动大陆边缘的构造环境，并在晚古生代经历了洋脊俯冲、碰撞和后碰撞环境。除了俯冲增生和后碰撞底垫作用，板片撕裂和洋脊俯冲及其引发的一系列地质作用可能在中亚造山带地壳生长中同样发挥了重要作用。