古陆块的起源及其在超大陆中的古地理位置一直是地学界研究的热点与前沿。近年来,随着研究工作的不断深入,我国的华北、华南、塔里木、柴达木等陆块的前寒武纪构造演化过程已经日趋清晰,但是对其他古陆块的起源和前寒武纪物质组成的认知程度仍然较低。青藏高原南部的拉萨地体是欧亚大陆与印度大陆碰撞前拼贴的最后一个陆块,其上保存着重要的前寒武纪岩石。因此,拉萨地体被认为是揭示喜马拉雅-西藏造山带早期形成和演化的关键。然而,长期以来,拉萨地体的起源一直存在争议。研究者们近年来对拉萨地体前寒武纪基底的研究主要集中在仁错、永珠、林芝等地,拉萨地体的前寒武纪地质记录仍有所缺失。对于拉萨地体的早期演化及其在前寒武纪超大陆中的古地理位置,至今未达成一致意见。 通过对古老基底记录的构造-岩浆事件的时代及属性展开研究,并在区域上进行对比,是研究古陆块的起源及早期演化的重要手段之一,特别是在缺少前寒武纪古地磁数据约束的青藏高原。前人对北拉萨地体前寒武纪基底的研究主要集中在仁错和永珠地区,但仍缺乏前新元古代和新元古代部分时期地质记录的报道。在大比例尺区域地质调查的基础上,本论文在北拉萨地体中西部阿索地区和中部果芒错地区识别出新太古代花岗岩巨砾、中元古代岩套及一系列新元古代岩石,并开展了岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素和全岩Sr-Nd-Pb同位素研究。在上述研究的基础上,结合前人研究成果,探讨了拉萨地体在前寒武纪超大陆演化中的古地理位置,并对拉萨地体的起源及早期演化进行约束。 果芒错地区的中元古代岩套由~1300 Ma的斜长角闪岩和1200–1100 Ma的花岗片麻岩与斜长角闪岩组成。前者具有弧亲缘性,而后者可能形成于后碰撞背景,二者共同揭示了从俯冲向弧后伸展的过渡。这与中元古代晚期南拉萨地体经历的由裂谷(1343–1276 Ma)到俯冲造山(1264–1250 Ma)的演化过程明显不同。此外,这些中元古代晚期岩石中还保存了大量继承锆石。其中,2.0–1.3 Ga的继承锆石所揭示的岩浆活动与南拉萨地体同期的岩浆记录缺少良好的对应关系。这些发现表明北拉萨地体和南拉萨地体可能具有不同的前新元古代演化历史。 中元古代晚期,北拉萨地体经历了从俯冲(~1300 Ma)向弧后伸展(1200–1100 Ma)的转变,这与西澳大利亚和北澳大利亚克拉通拼合导致的1380–1250Ma的洋壳俯冲及随后1185–1165 Ma的伸展背景一致。此外,北拉萨地体的中元古代岩套中保存了大量3.0–2.3 Ga和2.0–1.3 Ga继承锆石,其年龄峰值分别与西澳大利亚皮尔巴拉克拉通(Pilbara Craton)和鲁道尔省(Rudall Province)同期岩浆活动大致相同。值得注意的是,阿索地区的2.64–2.60 Ga花岗岩巨砾揭示了新太古代中期裂解事件,其与西澳大利亚皮尔巴拉克拉通经历的2.7–2.6 Ga的大陆裂谷相吻合。此外,本研究在阿索地区新元古代早期变质沉积岩中识别出了~1170Ma的主要碎屑锆石年龄群,其Hf同位素组成与西澳大利亚同时代碎屑锆石类似。碎屑锆石U-Pb年代学数据的定量对比结果进一步支持了北拉萨地体与西澳大利亚之间的亲缘性。以上证据表明,北拉萨地体可能起源于西澳大利亚。相比之下,南拉萨地体的前寒武纪基底主要记录了古–中元古代岩浆-变质事件。这些记录与小喜马拉雅、高喜马拉雅,以及印度东南部东高止山和太古宙克拉通接触带的同期构造-岩浆事件有关,暗示南拉萨地体可能起源于印度。 本次研究在北拉萨地体识别出的一系列新元古代早期岩石包括:(1)~992 Ma的果芒错变质辉长岩,属于N-MORB型玄武岩,可能形成于伸展环境;(2)~950Ma的阿索变质辉长岩,具有OIB地球化学亲缘性,可能形成于裂谷早期;(3)876–871 Ma的阿索变质基性岩,属于低钾MORB型拉斑玄武岩,可能形成于陆间裂谷环境。这些岩石揭示新元古代早期北拉萨地体可能经历了从大陆裂谷向陆间裂谷的转变。 阿索地区的新元古代早期(~870 Ma)陆间裂谷沉积定义了两个独特的主要碎屑锆石年龄群:~1170 Ma和~950 Ma。它们分别具有与西澳大利亚和印度北缘同期碎屑锆石相似的Hf同位素组成。沉积物源分析结果显示,新元古代早期北拉萨地体的沉积物源区一直在变化:从与西澳大利亚相似(~900 Ma),到同时具有西澳大利亚和印度亲缘性(~870 Ma),再到与印度北缘类似(~800 Ma)。这一沉积物源时空变异特征暗示北拉萨地体可能经历了从西澳大利亚向印度北缘的逆时针漂移。 本论文在果芒错地区识别出一套E-MORB型角闪岩(~761 Ma)和剪切型大洋斜长花岗岩(~735 Ma)组合,其产出状态与永珠地区报道的洋壳残片类似,可能为莫桑比克洋(Mozambique Ocean)演化的遗迹。此外,本研究在果芒错地区还识别出可能形成于后碰撞伸展环境中的贫稀土钠长岩(~617 Ma)和N-MORB型角闪岩(~619 Ma)。这一期伸展事件可能与东非造山的后碰撞伸展阶段有关。 综合上述发现和前人研究成果,本论文为拉萨地体的起源及前寒武纪演化历史提供了新的约束:(1)前新元古代构造-岩浆事件的区域性对比显示,北拉萨地体具有较强的西澳大利亚亲缘性,南、北拉萨地体可能具有不同的起源;(2)新元古代期间,北拉萨地体可能经历了从西澳大利亚裂离,向印度北缘漂移,最终就位到东非造山带北段的演化过程。