中亚造山带是显生宙最大的增生型造山带，由不同时代的岩浆弧、岛弧增生楔、海山、蛇绿混杂岩及微陆块等地体拼贴形成，地壳的水平增生和垂向生长是其区别于经典的陆-陆碰撞型造山带最显著的特征。目前，对于中亚造山带的造山机制主要存在三种不同的认识：单一岛弧俯冲、多岛弧俯冲及多岛洋俯冲模式。这些不同构造模式最核心的分歧在于对中亚造山带地壳的水平增生过程及不同地体属性认识的不同。阿尔泰-蒙古地体是中亚造山带南部的一个重要地体，由中国阿尔泰、蒙古阿尔泰和俄罗斯阿尔泰共同构成，是理解中亚造山带南部地壳水平增生过程的重要地区。中国阿尔泰造山带是阿尔泰-蒙古地体的主体，呈北西向展布于新疆维吾尔自治区北部，然而其前泥盆纪基础地质研究相对滞后，已经阻碍了阿尔泰-蒙古地体属性及早期地质演化的深入研究。　　阿尔泰造山带内广泛出露的早古生代碎屑沉积岩，其形成时代和构造背景是认识阿尔泰早期地质演化的关键因素。在中国阿尔泰造山带的中部地区，库鲁木提群云母片岩的碎屑锆石定年结果显示其源区物质主要来自寒武纪-早奥陶世形成的岩石，并含有一定量的新元古代物质和极少量太古代碎屑物质，与阿尔泰东部哈巴河群碎屑沉积岩的年龄分布特征类似，应该与之合并。碎屑沉积岩的地球化学特征表明，其经历了相对较弱的化学风化作用及相对简单的沉积演化过程，源区物质以中-酸性岛弧火成岩为主，形成于活动大陆边缘构造环境，其前寒武纪碎屑物质主要来自于北方的图瓦-蒙古及其周边地体，可能与塔里木克拉通具有亲缘性。　　火山岩是沉积地层的重要组成部分，其形成时代和化学组成可以很好的限定地层的沉积年龄和地质构造背景。在中国阿尔泰造山带的西北部，分布有一套早古生代的中酸性火山岩，主要由流纹岩组合和英安岩-流纹岩组合构成。前人将这套火山岩全部划入东锡勒克组，时代定为晚奥陶世。锆石U-Pb定年结果表明流纹岩组合形成于晚奥陶世(443Ma)，英安岩-流纹岩组合形成于早泥盆世(411Ma)。因此，晚奥陶世流纹岩组合应归属东锡勒克组，早泥盆世英安岩-流纹岩组合应并入康布铁堡组。两组火山岩中流纹岩的ACNK值大于1.1，属强过铝质花岗岩类，其εNd(t)值明显高于哈巴河群碎屑沉积物，而与古生代Ⅰ型花岗岩类似，其碎屑锆石的εHf(t)值大多集中在+2至+9之间，可能来自新生的物质源区。早泥盆世英安岩显示富镁火山岩特征(Mg＃=51.7～52.5)，εNd(t)值(-4.2--4.6)类似于哈巴河群碎屑沉积物，其较高的Ba/La、Pb/La比值和较低的Th/Yb、Nb/Y比值说明可能来自于俯冲沉积物熔体交代的上覆地幔橄榄岩部分熔融。该成因机制，要求这一地质历史时期存在较高的地温梯度。结合同期流纹岩相对高的Nd、Hf同位素特征以及这一时期集中出现的大量花岗岩，说明阿尔泰在早泥盆世可能发生了大规模幔源岩浆底侵。　　在中国阿尔泰造山带的中部，原库鲁木提群南部边缘局限分布一套中酸性火山岩。锆石U-Pb定年表明该火山岩形成于～410Ma，应并入早泥盆世的康布铁堡组。火山岩较低的εNd(t)值(-2.2-+0.7)排除了直接来源于幔源岩浆的可能性。其明显高于哈巴河群碎屑沉积物的εNd(t)值(-2.4--5.3)，显示有一定量幔源新生物质的加入。火山岩具有与阿尔泰早古生代Ⅰ型花岗岩类似的εHf(t)值(+2-+7)，说明该套火山岩可能来自同期或早期花岗岩的同源岩浆。　　本项研究表明，中国阿尔泰造山带东部前人划分为前寒武纪基底的片麻岩的原岩为黑云母花岗岩和花岗闪长岩，锆石U-Pb定年表明其形成时代介于286-460Ma，不能作为阿尔泰造山带的前寒武纪结晶基底。片麻状黑云母花岗岩形成于奥陶纪-石炭纪，包括含石榴石和不含石榴石两种岩石，其中含石榴石的岩石形成于中奥陶世和中泥盆世(462Ma和392Ma)，不含石榴石的形成时代较晚，为石炭纪岩浆活动产物(339-304Ma)。尽管两种片麻状黑云母花岗岩的形成时代不同，但其元素地球化学特征比较相近，均以富铝(ACNK>1.1)，富集LREE(LaN/YbN=4.8-11.3)，HREE平坦(GdN/YbN=1.3-2.2)为特征，伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.54-0.96)，并显示典型的俯冲带岩浆岩地球化学特征。在经典的Pearce微量元素判别图解中，这些样品均落入岛弧火山岩源区，说明形成于活动大陆边缘岛弧相关环境。含石榴石的片麻状黑云母花岗岩具有低的εNd(t)值(-0.3--5.6)，类似于阿尔泰哈巴河群碎屑沉积岩，可能来自泥砂质源区的部分熔融。不含石榴石的片麻状黑云母花岗岩具有更高的εNd(t)值(+1.2-+3.8)和εHf(t)值(+6-+16)，显著高于中国阿尔泰中西部的早古生代花岗岩，说明在花岗岩的形成过程中有大量的幔源新生物质加入，为壳-幔物质混合的产物。　　片麻状花岗闪长岩形成于早二叠世(286Ma)，以高Na2O(3.15-3.91wt％)低K2O(0.83-1.15wt％)以及低的ACNK<1.0为特征，属偏铝质花岗岩类。片麻状花岗闪长岩富集LREE(LaN/YbN=3.6-8.6)，HREE平坦(GdN/YbN=1.2-1.6)，并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.70-0.97)，与早期的片麻状黑云母花岗岩相似，显示典型的俯冲带岩浆岩地球化学特征。片麻状花岗闪长岩的εNd(t)值(+4.5-+4.7)类似于同期二叠纪花岗岩，但低于二叠纪喀拉通克超基性岩，说明该花岗闪长岩是壳一幔物质混合的产物。由于该片麻状花岗闪长岩的εNd(t)值和锆石的εHf值(+10-+13)均比较接近石炭纪的不含石榴石片麻状黑云母花岗岩，在该花岗闪长岩中还发现了一颗石炭纪的继承锆石(345Ma)并具有类似不含石榴石片麻状黑云母花岗岩的Hf同位素特征，因而认为该片麻状花岗闪长岩可能是早期石炭纪花岗岩在二叠纪幔源岩浆作用下部分熔融的产物。　　上述沉积及岩浆记录显示，中国阿尔泰造山带前泥盆纪可能一直处于活动陆缘构造环境。