龙木错-双湖-澜沧江缝合带横亘于青藏高原羌塘腹地,是龙木错-双湖-澜沧江洋俯冲闭合的残迹,并以此构成了冈瓦纳大陆与欧亚大陆在青藏高原的界线。受洋盆俯冲闭合的影响,在羌塘中部形成了近平行于缝合带延伸的带状火山岩浆弧。本文选择羌塘中部岩浆岩作为研究对象,通过野外岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Lu-Hf同位素研究,结合已报道的数据资料,探讨羌塘中部岩浆岩的岩石成因与深部动力学机制,探索多期次岩浆作用与洋盆演化之间的联系,反演大洋演化史,最终建立羌塘中部构造演化模型。本次对羌塘中部日湾茶卡地区的岩浆岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年研究,其中早石炭世玄武岩和安山岩锆石U-Pb年龄分别为357.7±1.9 Ma和358.5±2.0Ma;中三叠世花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为230.1±1.9 Ma和236.3±0.9 Ma;晚三叠世安山岩锆石U-Pb年龄为223.9±1.3 Ma、其中继承锆石U-Pb年龄为364.7±1.9Ma,闪长玢岩锆石U-Pb年龄为222.3±1.2 Ma。结合前人所报道的大量岩浆岩年代学资料,羌塘中部火山岩浆弧的形成时间横跨晚泥盆世至晚三叠世(约375-200Ma),主要集中于以下四个时期:晚泥盆世-早石炭世(约375-345 Ma)、早二叠世(约272 Ma)、中三叠世(约245-226 Ma)、晚三叠世(约225-200 Ma)。晚泥盆世-早石炭世岩浆岩主要出露在日湾茶卡、拉雄错和果干加年山等地区,根据岩石岩相学和地球化学特征可以将该期岩浆岩划分为普通钙碱性火山岩与埃达克质斜长花岗岩两类。其中普通钙碱性火山岩包括玄武岩、安山岩和英安岩/流纹岩等一系列基性-酸性钙碱性岩石,岩石地球化学特征均显示明显的Nb、Ta、Ti的亏损,具有典型岛弧火山岩的特征。岩石成因研究认为:玄武岩是受俯冲流体改造的地幔楔部分熔融的产物;安山岩显示两种不同的地球化学特征,指示不同的岩石成因,既有同期玄武质岩浆结晶分异的产物,又有受俯冲物质改造的地幔楔直接部分熔融的产物;酸性英安岩与流纹岩是同期玄武质岩浆经历广泛结晶分异作用的产物。而同期的埃达克质斜长花岗岩是俯冲洋壳部分熔融的产物。根据岩石地球化学特征,结合区域研究资料,本文认为羌塘中部晚泥盆世-早石炭世岩浆岩形成于大陆边缘弧环境,是龙木错-双湖-澜沧江洋初始北向俯冲引发的火山岩浆弧。随着岩浆弧以北红脊山地区同期SSZ型蛇绿岩的发现,表明洋壳的北向俯冲同时引发了红脊山弧后洋盆的打开。早二叠世岩浆岩在羌塘中部仅出露于红脊山地区,红脊山花岗岩侵位于近同期的早二叠世SSZ型蛇绿岩之中,并具有埃达克岩的地球化学特征,岩浆源区判别研究认为红脊山埃达克质花岗岩是俯冲洋壳熔融的产物。结合羌塘东部玉树地区早二叠世镁铁质岩浆岩的发现,本文认为羌北-昌都板块上早二叠世岩浆作用的深部动力学机制是南侧龙木错-双湖-澜沧江洋脊北向俯冲,而洋脊俯冲所导致的软流圈地幔上涌同时引发了红脊山弧后洋盆进一步扩张。中三叠世岩浆岩出露于羌塘中部的托和平错、日湾茶卡、嘎措以及雁石坪等地区,岩石组合以基性的辉绿岩、玄武岩和酸性的花岗闪长斑岩为主。其中雁石坪玄武岩可以划分为普通大陆玄武岩与富Nb大陆玄武岩两类,研究表明普通大陆玄武岩是软流圈地幔熔体混染地幔楔的产物,而富Nb大陆玄武岩是软流圈地幔熔体混染地壳的产物。日湾茶卡花岗闪长斑岩具有I型花岗岩的特征,是羌南-保山板块古老火成岩下地壳部分熔融的产物。根据花岗闪长斑岩的野外产状,结合区域上高压变质岩、地层沉积环境的研究,本文认为中三叠世岩浆作用形成于大洋闭合后的大陆碰撞与俯冲背景,而中三叠世深部软流圈地幔的上涌应该是陆陆碰撞后俯冲前缘洋壳板片发生回转所造成的。晚三叠世岩浆岩在羌塘中部广泛出露于缝合带的两侧,岩石组合以基性玄武岩和大规模出露的酸性岩浆岩为主,安山岩较少。根据晚三叠世岩浆岩的岩石岩相学与地球化学特征,本文将该期岩浆岩划分为普通钙碱性火山岩(玄武岩+英安岩/流纹岩)、普通钙碱性侵入岩、埃达克质岩浆岩和日湾茶卡安山岩几类分别进行岩石成因讨论。通过详细的岩石成因判别,钙碱性玄武岩是软流圈地幔熔体混染地壳物质的产物;钙碱性英安岩/流纹岩具有I型花岗岩的特征,是羌北-昌都板块古老火成岩下地壳熔融的产物;普通钙碱性侵入岩按地球化学特征的不同,可以划分为高分异S型花岗岩和I型花岗岩两类,其中高分异S型花岗岩是羌南-保山板块古老的泥质岩地壳重融并经历广泛结晶分异的产物,而I型花岗岩是羌南-保山板块古老的火成岩下地壳部分熔融的产物;埃达克质岩浆岩具有两种不同的岩浆源区,既有俯冲洋壳熔融的产物,又有增厚下地壳熔融的产物;而日湾茶卡安山岩是羌南-保山板块古老下地壳熔体在上升过程中同时混染晚泥盆世新生地壳的产物。结合羌塘中部同时期大规模深部高压变质岩系的折返作用,本文认为羌塘中部晚三叠世处于俯冲板片断离后的区域伸展环境,多样的岩浆作用是上涌的软流圈地幔诱导板片断离区复杂的岩浆源区物质熔融的产物。在远离龙木错-双湖-澜沧江主缝合带约70km的羌南-保山板块内部的日湾茶卡地区,识别出一条具有混杂带特征的地层岩石组合,对比研究发现日湾茶卡混杂带具有主缝合带混杂岩和羌北-昌都板块地层岩石的亲缘性,是晚三叠世从羌北-昌都板块南缘―逃逸‖出来的地质体。本文研究认为红脊山洋盆扩张后从羌北-昌都板块南缘分离的微陆块体在早三叠世前再次拼贴到羌北-昌都板块南缘,在晚三叠世羌南-保山板块折返后撤的过程中,羌北-昌都板块前缘沿红脊山混杂带再次拆离,折返后撤的羌南-保山板块携带上覆的日湾茶卡混杂带后撤,最终就位于羌南-保山板块之上,形成了现今羌塘中部的构造格局。通过系统研究工作,本文认为羌塘中部晚三叠世复杂的地质作用过程(包括岩浆爆发、高压变质岩系折返和日湾茶卡混杂带就位)是深部板片断离所引发的一系列连锁反应,而羌塘中部可以作为研究板片断离在地表作用过程的理想窗口。根据羌塘中部多期次岩浆作用的研究,结合蛇绿岩、高压变质岩、地层学和古地磁的资料,本文建立了龙木错-双湖-澜沧江洋在晚泥盆世-早石炭世初始俯冲、早二叠世洋脊俯冲、中三叠世大陆碰撞与大陆俯冲、晚三叠世板片断离与俯冲大陆折返抬升的连续演化模型。