桐柏-大别山是华北与扬子板块之间的碰撞型造山带已经得到公认,但有关其构造格局和演化却存在尚未解决的问题:其一,作为秦岭-大别中央造山带的不同组成部分,秦岭的大地构造格局能否延伸至桐柏-大别山,尤其是南秦岭古生代-中生代勉略缝合带在桐柏-大别山区是否存在,前人曾先后提出桐柏山南缘“花山群”、大别山南缘“红安群”可能包含了勉略带的东延部分。然而随着研究工作的深入,这两套地层中都出现了与上述观点不符的地质证据;其二,近年来在桐柏-大别山南缘发现大量的新元古代岩浆和沉积事件记录,它们显示了怎样的大地构造含义,是否反映区内一期重要的新元古代造山运动,与扬子陆块对全球Rodinia超大陆事件的响应又有什么关系。本课题以桐柏-大别山南缘上述两套地层单位的岩浆和沉积记录入手,通过详细的地质学、微量元素及同位素地球化学分析,判别了花山群、红安群和相关地质体的形成环境,恢复了原岩建造,厘定了物质属性;以系统的同位素测年工作初步建立了桐柏-大别山南缘岩浆、沉积记录的年代学框架,探讨了桐柏-大别山新元古代造山运动过程,形成的主要进展如下:1、花山群沉积岩剖面表现为有序地层特征,碎屑物源包含扬子大陆的稳定砂屑和火山岩岩屑两组来源,暗示该组玄武岩与沉积岩整体为一套整合的火山-沉积岩建造,而非蛇绿混杂岩;该组玄武岩属于弧后盆地玄武岩,形成年龄为823.9±5.5 Ma和829.9±6.9 Ma,并在其中获得1637 Ma、2670 Ma两组捕获锆石年龄,表明火山通道下部存在古老大陆基底,并非产于洋中脊环境。因此,认定花山群是形成于大陆边缘弧后盆地的一套沉积-火山岩系,不支持“花山蛇绿混杂岩”的观点。与花山群伴生的大洪山三里岗岩体形成于岛弧环境,花岗闪长岩和辉长岩取得的锆石U-Pb年龄值分别为878.7±3.8 Ma和899.9±2.4 Ma,该岛弧岩体与花山群弧后盆地火山-沉积岩系共同组成了大洪山地区新元古代岛弧-弧后盆地系统。在花山群上覆的莲沱组粗碎屑岩中获得最年轻锆石年龄为771.7±6.6 Ma和774.1±9.4 Ma;在临近的武当群绢云母石英岩（原岩恢复为泥质石英砂岩）中取得年龄值724 Ma,分别代表造山晚期快速剥蚀堆积和稳定大陆边缘沉积,说明区内造山运动至少于770 Ma左右濒于结束,而在725 Ma已转为较为稳定的构造环境。由此,完整再现了大洪山地区899 Ma~770 Ma的俯冲造山、弧后盆地打开-关闭、造山运动结束的时间演化序列。2、将西大别南缘红安群中占主体的长英质片麻岩厘定为副变质岩,结合赋存于其中的层控型矿产产状,认为红安群为一套成层有序的地层系统,不支持前人提出的“无序地层”或者红安群的原岩为花岗岩套的观点。通过在副片麻岩中取得的最年轻锆石年龄689.8±4.8 Ma,结合其覆盖于震旦系之上的事实,推测红安群的主体应形成于震旦纪稍晚,其上部的火山岩可能延至早古生代。红安群底部含磷碎屑岩为近源的快速沉积,锆石来自新元古代岩浆岩和古老大陆碎屑源区,可能形成于岛弧-主动大陆边缘环境,随层位向上开始向被动陆缘转化。红安群上部的变基性岩是同源的亏损型地幔部分熔融而成的拉斑玄武岩,形成于陆内裂解的构造环境。由此,将红安群初步厘定为扬子陆块北缘震旦纪-早古生代板块汇聚-裂解转换条件下形成的有序火山-沉积岩建造。前人提出的大别山红安群古生代蛇绿岩未获本次研究的证实。3、在东大别蕲春清水河地区原红安群地层中厘定出新元古代活动大陆边缘,并初步识别出一条由新元古代侵入岩、火山岩、沉积岩和新太古代-古元古代花岗岩、基性岩和沉积岩所组成的“构造混杂带”。其中新元古代侵入岩形成于岛弧-主动大陆边缘环境,锆石U-Pb年龄值为830 Ma~805 Ma,具有高负的εNd（t）值,在εNd（t）-Age图解中与区内的新太古代花岗岩重合,样品中的捕获锆石年龄和二阶段模式年龄也与后者的形成年龄相当,表明新元古代岩体来自于新太古代陆壳物质的重熔,是发育在古老基底之上的活动大陆边缘建造。它与前文厘定的大洪山岛弧（899 Ma~878 Ma）、弧后盆地（829 Ma~823 Ma）等一起,共同反映了新元古代晚期桐柏-大别山南缘发生的造山运动,其时限滞后于全球Rodinia超大陆的演化进程。4、首次在大别山地区发现~2.5 Ga和~2.0 Ga两期钾质花岗岩,K2O/Na2O均为高值,锆石U-Pb法测定的成岩年龄分别为2443 Ma~2463 Ma、1995 Ma~2048Ma。其中~2.5 Ga钾质花岗岩具有负低的εNd（t）值和略早于成岩年龄的2.87 Ga模式年龄,~2.0 Ga钾质花岗岩具有负中的εNd（t）值和远大于成岩年龄的3.03 Ga~3.24 Ga模式年龄,对比同期中基性岩后认为,两期花岗岩均为陆壳物质受地幔上涌引发重熔的产物。由此,扬子陆块北缘于新太古代-古元古代已经出现了较为成熟的大陆地壳,与陆块核部的演化进程基本相当,指示这一时期的扬子陆块已经具有相当规模,其成因机制以壳幔分异和壳内重熔的垂向增生模式为主,提示当时可能不具有典型意义的板块构造。