北祁连缝合造山带位于阿拉善陆块与中祁连陆块之间,呈北西走向,其西北被阿尔金左行走滑断裂切割,西南以大坂山深断裂与中祁连地块毗邻,东北以冷龙岭深断裂与阿拉善陆块相邻。本文选择北祁连缝合造山带中段冷龙岭一带为研究区,主要通过研究区早古生代的沉积特征、岩浆岩活动特征、构造特征等进行综合研究,推演该地区早古生代洋陆转化的构造演化历史。研究区主体位于北祁连中段,早古生代出露地层为中寒武世黑茨沟组、早奥陶世阴沟组、中奥陶世大梁组、晚奥陶世扣门子组以及早志留世肮脏沟组,主要沿着冷龙岭、托来山东段和大坂山一带北西或北西西向展布。其中中寒武世黑茨沟组第一段为一套浅海潮坪碎屑沉积,第二段为一套海相裂隙式火山喷发堆积;早奥陶世阴沟组第一段为一套海相火山熔岩,第二段为一套浅海-陆棚相碎屑沉积。中奥陶世大梁组第一段为一套深海碎屑沉积,第二段为一套海相类复理石沉积,第三段为一套浅海碳酸盐台地相沉积。晚奥陶世扣门子组第一段为一套海相火山熔岩堆积,第二段为一套浅海陆棚相碎屑沉积,第三段为一套海相中基性火山岩。早志留世肮脏沟组第一段为一套海相碎屑沉积,第二段为一套海相-陆相的磨拉石堆积。研究区侵入岩较发育,主要沿冷龙岭缝合带、托来山缝合带、大坂山缝合带北西-北西西向展布。晚奥陶世闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、石英二长岩均属于属于岛弧花岗岩类或大陆弧花岗岩类。志留纪正长花岗岩属CCG型花岗岩,形成于板块碰撞构造环境之中。研究区蛇绿岩均呈构造断块出露于各构造缝合带中。冷龙岭蛇绿岩形成于奥陶纪,并可能形成于弧后盆地的古构造背景中。托来山蛇绿岩形成于弧后扩张的古构造环境之中。大坂山蛇绿岩形成于奥陶纪,其门源县西南部、黑峡口南地区玄武岩形成于俯冲作用相关的消减带之上的扩张环境,火山岩属SSZ型蛇绿岩的一部分;二塘地区火山岩则形成于活动大陆边缘(岛弧)环境无疑,火山岩属于岛弧的组成。研究区横跨北祁连缝合造山带,经历了从古元古代至今的一系列构造运动演化,形成了俯冲碰撞-陆内复合型造山带,褶皱、断裂、韧性剪切均十分发育。研究区加里东期褶皱构造发育,以紧闭线性不对称斜歪褶皱为主,轴线方向与造山带走向一致,且长度大,褶曲轴面多呈倾斜状。研究区加里东期断裂发育,分布较广,走向以北西-北西西向为主,以走向逆断层为主。研究区韧性剪切带均沿大断裂展布,走向为北西西或北西,呈宽窄不一的带状。研究区构造演化十分复杂,通过对沉积特征、岩浆岩活动特征、构造特征等进行综合研究,早古生代时期构造演化可分为三个阶段:一是寒武纪裂谷扩张、拉张成洋时期,二是奥陶纪复杂的洋壳俯冲碰撞时期,三是志留纪陆陆碰撞造山期。中寒武世,西域板块在伸展的机制下,研究区北部的冷龙岭洋和南部的大坂山洋已具一定规模的洋盆,研究区中部托来山一带则形成了裂谷进化成的小洋盆。早奥陶世,研究区中部托来山小洋盆受挤压基本闭合,早期小洋盆中的洋壳被挤压变质已形成蛇绿岩断片。北部冷龙岭洋和南部大坂山洋洋壳已向陆壳俯冲,开始消减。中奥陶世,冷龙岭洋、大坂山洋的洋壳俯冲作用减弱,研究区中部处于弧后盆地沉积,从早期的深海转变为晚期的浅海沉积。晚奥陶世,冷龙岭洋、大坂山洋洋壳俯冲加剧,研究区总体处于火山岛弧中,大陆板块边缘断裂发育,发育弧花岗岩、弧火山岩带,岛弧建造与洋壳残片蛇绿岩相互混杂,显示了一个弧陆的碰撞过程。早志留世,此时研究区各陆块拼合碰撞,大坂山洋、冷龙岭洋盆结束发展。同时伴有俯冲型、碰撞型花岗岩侵入,研究区由海逐步演化为陆。晚志留世,研究区继续受北北东-南南西向挤压,地壳整体抬升成为剥蚀区。至此研究区构造演化从活动板块边缘型转变为克拉通型。