敦煌造山带位于塔里木克拉通东端,北接北山造山带,东临阿拉善地块,南以阿尔金断裂为界与祁连造山带相邻,是塔里木、华北、古亚洲洋构造域和特提斯构造域的构造衔接部位。区内发育多期次岩浆-变质作用,经历了多阶段构造演化,形成了复杂的岩石组合。本文在前人研究基础上,立足于野外区域地质调研,对造山带出露的太古宙-晚古生代不同岩石单元和岩石类型进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,建立了研究区岩浆-变质事件时空分布序列,分析了不同时代各个岩石单元的成因和形成环境,从而为探讨研究区大陆地壳的形成和演化以及构造演化提供了依据。野外地质调研、岩石学和年代学研究成果揭示研究区发育太古宙、元古宙和显生宙等一系列构造-热事件。其中,太古宙构造-热事件过程以岩浆活动为主;元古宙构造-热事件过程以古元古代岩浆活动,沉积-变质作用和中元古代岩浆活动为主;显生宙构造-热事件以早古生代岩浆-变质作用和晚古生代岩浆活动为标志。本文据此建立了敦煌造山带地质建造演化历史,并提出敦煌地区属于造山带而非稳定地块、是中亚造山带最南缘组成部分的新认识。太古宙岩浆活动形成了～3.1 Ga花岗闪长岩、～2.7 Ga～2.6 Ga英云闪长-花岗闪长岩、～2.6Ga～2.5Ga英云闪长岩和～2.5Ga高钾花岗岩。发现～3.1Ga的花岗闪长岩,这是目前研究区发现的最古老的岩石,其锆石Hf同位素显示研究区可能存在始太古代(～3.8 Ga～3.7 Ga)的地壳物质。～2.7 Ga～2.6 Ga的TTG质岩石由新生玄武质俯冲洋壳在角闪岩相-麻粒岩相深度部分熔融形成,岩石的Mg#值和铁族元素Cr、Ni含量等均指示了地幔新生物质的添加,锆石εHf(t)值同位素大部分为正值,少部分为负值,指示该期岩浆过程主要为地壳生长过程,有少量古老大陆地壳物质的介入和再造。～2.6 Ga～2.5 Ga的TTG质岩石同样是由新生玄武质俯冲板片部分熔融形成的,岩石高的全铁含量和Mg#值、Cr、Ni含量等指示了新生地壳物质的添加,此外,～2.6Ga～2.5Ga的TTG质岩石锆石Hf同位素组成与～2.7 Ga～2.6 Ga的TTG质岩石类似,也说明～2.6 Ga～2.5 Ga岩浆活动是一期主要的地壳生长过程,该过程中有部分古老地壳物质再循环。～2.5 Ga的高钾花岗岩为钙碱性Ⅰ型花岗岩,具有岛弧岩浆岩的特征,是由岛弧区加厚下地壳部分熔融形成的,与～2.5 Ga的TTG岩石具有相似的锆石Hf同位素组成。古元古代岩浆活动和沉积-变质作用最终形成了一套复杂的变质杂岩。其中,变质岩浆杂岩包括～2.0 Ga的英云闪长质片麻岩、～1.95 Ga高钾花岗质片麻岩、1.84 Ga～1.82 Ga的奥长花岗质片麻岩和1.88 Ga～1.82 Ga变质基性岩。推测奥长花岗质岩石和英云闪长岩形成于俯冲带活动大陆边缘岛弧环境,由俯冲板片部分熔融形成;高钾花岗岩由岛弧区加厚地壳部分熔融形成;基性岩浆岩形成于岛弧-弧后拉张环境。古元古代变质沉积岩系形成于活动大陆边缘滨-浅海环境,碎屑沉积岩源区为古元古代岩浆弧和早期太古代大陆地壳物质,沉积时代可能为1.86 Ga～1.83 Ga,后来经历了～1.83 Ga～1.81 Ga区域变质作用。古元古代变质基性岩仅在水峡口地区有所报道,其变质程度达麻粒岩相,记录了俯冲-碰撞造山过程的顺时针P-T-t变质演化轨迹。上述岩石组合均指示研究区古元古代晚期处于活动大陆边缘环境,经历了古元古代俯冲-汇聚-碰撞造山过程。锆石Hf同位素分析结果表明,岛弧岩浆作用过程中,有少量地幔物质贡献,指示该期构造-热事件过程主要是古老地壳物质再造过程,但是伴随着一定程度的地壳生长过程。中元古代岩浆活动形成了 1.8 Ga～1.7 Ga的高钾花岗岩和～1.6 Ga的基性岩浆岩。其中,高钾花岗岩主要为A型花岗岩,是造山期后下地壳部分熔融形成的。锆石εHf(t)值主体为负值,少部分为正值,指示该过程主要是古老地壳物质再造过程,但由于地幔物质上涌,有少量新生地壳物质的形成。基性岩浆岩形成于造山期后挤压-伸展转换背景下,是地幔物质上涌导致下地壳沿着地壳薄弱带减薄,最终基性岩浆侵入地壳形成的。锆石εHf(t)值主体为正值,极个别为负值,说明该过程主体是地壳生长过程,有少量大陆地壳物质的混染。中元古代岩浆活动的产物在野外出露非常有限、分散,属于造山期后岩浆岩,标志着古元古代晚期-中元古代早期造山作用的结束和研究区前寒武纪结晶基底的形成。早古生代岩浆活动和变质作用形成了研究区广泛出露的～450 Ma～410 Ma的辉长闪长岩-闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩系列岩石组合和变质时代为440 Ma～400 Ma的变质基性岩。～450 Ma～410 Ma的中-酸性侵入岩属于岛弧钙碱性Ⅰ型花岗质岩石,由俯冲带俯冲板片部分熔融或者俯冲板片部分熔融的熔体导致上覆地壳部分熔融形成,该过程中,俯冲板片部分熔融形成的熔体与上覆地幔楔橄榄岩发生了不成程度的相互反映。结合锆石Hf同位素分析和野外分布特征,早古生代岩浆活动是一期重要的地壳生长事件,该过程中也有不可忽视的古老大陆地壳物质再造。440 Ma～400 Ma的变质基性岩按照矿物组成主要包括斜长角闪岩、含石榴石斜长角闪岩、石榴石单斜辉石斜长角闪岩和石榴石云母斜长角闪岩等。这些变质基性岩的原岩大部分为具有MORB性质的拉斑玄武质岩石。但是,产于太古宙TTG质岩石中的古生代变质基性岩具有岛弧拉斑玄武岩的特征。研究区早古生代变质基性岩普遍经历了高角闪岩相-麻粒岩相变质作用,个别岩石经历了榴辉岩相变质作用,但是整体都记录了顺时针演化的变质P-T-t轨迹,指示了完整的俯冲-碰撞-折返造山过程,与早古生代岛弧岩浆作用对应。晚古生代岩浆作用形成了晚泥盆世(370 Ma～360 Ma)的闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩系列钙碱性侵入岩组合和中石炭世(335 Ma～315 Ma)的富碱花岗岩。晚泥盆世中-酸性侵入岩形成于俯冲带岛弧环境,具有岛弧钙碱性Ⅰ型花岗岩的特征。锆石Hf同位素分析结果指示,该期岩浆活动过程中既有大陆地壳生长,又有古老大陆地壳物质再循环;中石炭世富碱花岗岩由造山期后挤压-伸展转换体制下的加厚镁铁质下地壳部分熔融形成,锆石εHf(t)值为负值,说明岩浆作用过程是古老大陆地壳物质再造过程。上述岛弧岩浆作用和造山期后富碱花岗岩是研究区晚古生代造山旋回的产物。根据上述研究和区域构造演化,将敦煌造山带物质组成划分为前寒武纪结晶基底(敦煌杂岩)和显生宙岩浆杂岩-变质杂岩两个一级岩石构造单元。前者包含变质岩浆岩杂岩系(TTG质岩系和高钾花岗岩)和变质表壳岩系。后者则指大面积出露的、几乎同时代的早古生代岩浆岩杂岩-高级变质杂岩系和晚古生代岩浆杂岩。研究结果揭示,自前寒武纪结晶基底形成开始(～1.6Ga),一直到晚古生代志留纪(～450Ma～440Ma),区内存在长达近1.2 Ga的构造—热事件寂静阶段,该时期没有任何岩浆活动和变质作用,也几乎没有接受任何沉积。敦煌地区经历了元古宙和显生宙造山作用。元古宙造山事件以古元古代晚期(2.0 Ga～1.8 Ga)的岛弧岩浆杂岩、变质表壳岩系和基性高压麻粒岩,以及中元古代早期(1.8 Ga～1.6 Ga)造山期后岩浆杂岩为标志;显生宙造山事件以研究区大范围出露古生代志留纪-石炭纪中-酸性侵入岩和早古生代晚期变质基性岩为标志,此外,研究区呈NEE-SWW向带状展布,与区域构造线和区域片麻理走向一致,以及区内前寒武纪基底岩石普遍经历了 440 Ma～400 Ma的早古生代变质作用等也为该认识提供了依据。研究表明敦煌地区属于中亚造山带南缘古生代增生造山带组成部分,并非稳定地块。研究区早古生代志留纪变质基性岩的顺时针P-T-t变质演化轨迹指示了完整的早古生代俯冲-碰撞-折返造山过程,此外,与邻区古生代构造-热事件对比,敦煌地区古生代构造演化历史与南天山东段相似。因此,提出敦煌造山带属于古生代增生造山带,经历了早古生代志留纪造山作用和晚古生代泥盆纪-石炭纪造山作用,前者以志留纪岛弧钙碱性Ⅰ型花岗岩和角闪岩相-榴辉岩相变质基性岩为标志,后者以晚古生代泥盆纪岛弧钙碱性岩浆岩和石炭纪造山期后富碱花岗岩为标志。敦煌早古生代增生造山带向北与北山造山带连为一体,向西与天山构造带相接,属于中亚造山带南缘位于塔里木与华北克拉通之间的组成部分。锆石Hf同位素分析结果和岩石地球化学特征均指示,敦煌造山带大陆地壳主体形成于太古宙,但是在元古宙和显生宙造山作用过程中均有不同程度的、显著的新生地壳的形成,主要发生在碰撞造山前的板片俯冲阶段和造山期后基性岩浆作用阶段。综上所述,敦煌造山带与塔里木-华北克拉通经历了相似的太古宙初始大陆地壳形成过程和古元古代晚期俯冲-碰撞造山过程,但是前寒武纪结晶基底的最终形成(～1.6 Ga)及之后的演化历史与华北-塔里木克拉通截然不同:1.6 Ga～0.45 Ga期间,敦煌地区为静寂期,没有任何构造-热事件和沉积记录,直到古生代(～450 Ma)开始,卷入并参与古亚洲洋南缘俯冲-碰撞增生造山过程,形成一系列与造山作用有关的中-酸性侵入岩和变质岩。该过程体现了塔里木克拉通和中亚造山带盆山动力系统的耦合及中亚构造域与特提斯构造域对接的过程。