新疆地处亚洲大陆腹地,是中亚大陆造山带在中国区域内的重要组成部分,为研究大陆地质、探索大陆动力学新理论提供了最佳野外实验地区。新疆北部古生代构造作用既是研究中亚大陆造山带构造演化的关键,又可能为全球大陆地质和动力学研究提供具有普遍性和特殊性的范例。 新疆北部地区现今的复杂地质结构构造面貌,主要是经历了古生代以板块汇聚、碰撞作用为特点的主造山期构造作用,又遭受中、新生代板内强烈构造作用的叠加改造所致,但涉及古生代造山作用及造山期后方式、过程和特点的研究至今仍存在较大分歧。因而,本文选择新疆北东部的克拉麦里蛇绿混杂岩、博格达山、巴音沟蛇绿混杂岩带、萨日达拉韧性剪切带与南天山库米什榆树沟高压麻粒岩地体作为解剖对象,采用宏观与微观、定性与定量和多种测试方法相配套,岩石学、构造地质学与地球化学等多学科相结合,研究与构造作用密切相关的岩浆作用、沉积响应、变质作用与构造变形等,进而探讨新疆北东部地区晚古生代构造作用的方式、特点及其形成演化过程。 通过对新疆北东部地区不同构造区带构造作用的方式、过程和特点的研究,确定:①南天山榆树沟高压麻粒岩地体的正变质原岩是一个基本完整的蛇绿岩套,其经历了俯冲至下地壳的高压麻粒岩相、构造抬升至深地壳麻粒岩相以及快速构造折返至角闪岩相的变质过程,代表了南天山洋壳俯冲、变质、随后折返的过程,并首次确定了变质过程的PTt轨迹;②奥陶纪末期中天山北缘发生洋盆俯冲、地体增生作用,此时萨日达拉地区处于岛弧活动带;中石炭世晚期中天山小型洋盆关闭,准噶尔地块与伊犁—中天山板块斜向对接随后发生脆韧性质近水平高温低速右行走滑剪切;③根据巴音沟地区不构成蛇绿岩套有效成分的硅质岩具有与活动大陆边缘密切相关的地球化学特征以及洋中脊玄武岩显示其岩浆源区受到消减带流体交代作用的影响,结合区域地质资料,首次提出巴音沟蛇绿岩带所代表的洋盆古构造环境为弧后盆地,并于早石炭世至中石炭世末期间,经历了扩张、收缩和闭合过程;④首次在克拉麦里蛇绿混杂岩带中分解出具有N-MORB、T-MORB与OIB三种不同类型的火山岩岩石组合,反映了洋盆俯冲