祁漫塔格地区地处青藏高原北缘,分布着大量古生代侵入岩,是近年来基础地质研究和找矿勘查有突破性进展的地区。区内岩浆活动频发,已发现的矿床均与岩浆作用密切相关,但前人的研究目前主要集中于中生代的岩浆活动对成矿的贡献,而古生代侵入岩与成矿关系的研究比较缺乏。另外,研究区的地质特征与北祁漫塔格地区已发现的受控于同一构造体系的矿床比较相似,但该区并未取得找矿突破;同时,前人的研究发现祁漫塔格是柴达木盆地西部地区砂岩型铀矿床的部分含铀地层的物源区,但对其铀源区的研究还比较薄弱,因此,开展古生代侵入岩的研究对区内的基础地质和找矿勘查有着重要的意义。本文主要通过对北祁漫塔格地区古生代的花岗岩类进行了岩石地球化学分析、锆石U-Pb定年及Hf同位素研究,以查明其岩石成因和源区,进一步探讨北祁漫塔格地区的构造背景和成矿意义。取得的认识如下:(1)本文所研究的花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩样品主要由斜长石、石英、碱性长石和暗色矿物黑云母、角闪石等组成,部分样品发育具环带结构和净边结构的斜长石,说明样品可能为I型花岗岩,黑云母则发育针状金红石,说明该黑云母富Ti,并暗示着源区有幔源物质的加入。(2)研究区花岗岩类样品的稀土元素配分曲线均呈轻稀土富集,重稀土相对平坦的Eu明显亏损的右倾型分布。微量元素具有亏损Nb、P、Ti等高场强元素,富集Rb、K,亏损Sr、Ba大离子亲石元素和富集不相容元素Th、U的特征。(3)研究区花岗闪长岩和花岗岩的锆石U-Pb年龄为431±12Ma(MSWD=3.6)、400.7±1.9Ma(MSWD=0.26)和265.2±1.8Ma(MSWD=0.74),分别形成于早志留世、早泥盆世和中二叠世,均属于准铝质-弱过铝质,高钾钙碱性-钙碱性系列,I-S过渡型花岗岩。其中,早志留世样品中存在多个继承锆石,1045Ma的年龄可能暗示着研究区在新元古代的一期构造事件。(4)研究区早志留世花岗闪长岩样品的ε_Hf(t)值介于-12.17~-2.36之间,T_DM2在1.21~2.14 Ga之间,ε_Hf(t)的负高值表明岩浆源于地壳物质的深熔;早泥盆世花岗闪长岩样品的ε_Hf(t)值为-0.59~+1.67,ε_Hf(t)值以正值为主,T_DM2为1.26~1.4Ga,表明岩浆来源于古老地壳的重熔,同时存在幔源物质的加入;中二叠世花岗岩样品的ε_Hf(t)在-4.85~-0.09之间,T_DM2为1.29~1.57 Ga,表明岩浆源于古老地壳的重熔。(5)通过对南、北祁漫塔格岩浆岩的岩浆源区和构造环境进行综合对比研究,发现本文样品均具有火山弧花岗岩的特征,与祁漫塔格地区已发表的研究资料具有一致性。早志留世,岩浆源区以古老地壳的熔融为主,可能存在壳幔混合作用,形成于俯冲-碰撞的构造环境;晚志留世-早泥盆世,岩浆源区为壳幔混合源,形成于碰撞-后碰撞环境,中晚泥盆世镁铁质-超镁铁质岩墙群的出现,标志着研究区可能经历了当时的陆内伸展,而中二叠世则处于洋陆俯冲环境中。(6)通过对研究区岩浆岩的综合分析,发现~400Ma的花岗闪长岩的岩石学和地球化学特征与研究区已发现的早-中泥盆世的野马泉铁多金属矿床的成矿岩体比较相似,属于准铝质或弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性I型花岗岩,源区为壳-幔混合源,形成于碰撞-后碰撞环境,且均受北西向昆北断裂带的控制,因此认为该岩体有一定的成矿可能性。(7)祁漫塔格地区是柴达木盆地砂岩型铀矿的物源区,具有有利的沉积建造,强烈的构造-岩浆活动,较高的铀背景值,同时岩体U含量最高为6.76ppm,高于花岗岩的平均U含量,岩体的稀土总量较低(<250ppm),部分样品的锆石U含量都在1000ppm以上,综合暗示着研究区既可能成为柴达木盆地砂岩型铀矿的蚀源区,又具有不错的铀成矿潜力。