特提斯洋根据其形成与演化的不同阶段,可进一步分为早古生代的原特提斯洋、晚古生代的古特提斯洋和中生代的新特提斯洋。最古老的原特提斯洋残余由于受到后期构造运动的强烈改造,其地幔域类型和构造演化历史还存在很大争议。本文以滇西南地区昌宁-孟连缝合带、保山地体和临沧岩基中的早古生代岩浆岩为主要研究对象,开展详细的野外地质调查、岩相学观察、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究,探讨岩浆岩的侵位时代、岩浆源区、岩浆演化过程、岩石学成因以及侵位大地构造背景,并结合区域沉积、古生物、岩浆-变质-构造等研究成果,制约滇西南原特提斯洋地幔域性质,并最终提出完整的原特提斯洋盆岩浆-构造演化模式。通过上述研究,本文具体获得了以下几个方面的主要认识: (1)临沧岩基双江镁铁质包体形成时代为早志留世(~432-434 Ma)。地球化学特征揭示了它们是由俯冲改造的岩石圈地幔部分熔融体经结晶分异形成的。 (2)临沧五老山片麻状花岗岩侵位于中奥陶世(459.0±3.5 Ma),属于S型花岗岩。五老山片麻状花岗岩的原始岩浆可能形成于正常厚度(<40 km)下地壳中变质泥岩的部分熔融过程。 (3)南汀河蛇绿混杂岩中变质玄武岩和含石榴子石辉长闪长岩分别侵位于中奥陶世(465.7±3.7 Ma)和晚奥陶世(454.5±3.6 Ma)。它们分别具有N-MORB和弧后盆地玄武岩相似的地球化学特征。岩石地球化学特征表明,变质玄武岩的初始岩浆可能是由大洋中脊环境下亏损软流圈地幔中尖晶石二辉橄榄岩部分熔融形成,而含石榴子石辉长闪长岩的初始岩浆可能是由弧后环境下俯冲板片流体交代的亏损软流圈地幔部分熔融体经结晶分异形成。 (4)保山地块漕涧眼球状花岗质片麻岩的原岩侵位于晚奥陶世(450.3±3.1Ma),属于S型。漕涧花岗质片麻岩的初始花岗质岩浆很可能形成于高温条件下变质泥岩的部分熔融过程。 (5)保山地体邦迈斜长角闪岩的原岩形成时代为晚奥陶世(~451.4 Ma)。地球化学特征表明邦迈斜长角闪岩的原岩可能形成于俯冲板片改造的含石榴子石尖晶石相二辉橄榄岩部分熔融体经橄榄石、辉石和斜长石结晶分异形成。 (6)南汀河蛇绿岩套的所代表的昌宁-孟连原特提斯洋盆下伏地幔域具有DUPAL异常,属于印度洋型地幔域。本文的研究进一步表明DUPAL异常可以一直追溯到465Ma之间的早古生代原特提斯洋地幔域。 (7)中奥陶世至晚奥陶世期间,云县-孟连原特提斯洋的持续俯冲使得昌宁-孟连小洋盆通过弧后拉张逐渐开启。弧后洋盆的开启也导致了澜沧地体从保山地体上分隔开来。俯冲板片持续的西向俯冲使得腾冲、保山和澜沧地体广泛产出了以S型花岗岩为主的岩浆岩。大洋板片同时也向东持续俯冲,诱发下地壳中变质沉积岩熔融形成了五老山花岗岩。在志留纪期间,云县-勐海原特提斯洋俯冲消减作用逐渐减弱,大洋西侧的腾冲、保山和澜沧地体中已经没有弧岩浆作用发生。而东侧的临沧岩基中,俯冲板片流体交代了地幔楔后发生熔融,形成的幔源镁铁质小股岩浆注入到了双江花岗质寄主岩浆中了,这表明临沧地体仍然是一个活动大陆边缘环境,而原特提斯洋洋盆在志留纪末期也并未完全闭合。