塔里木克拉通是中国三大克拉通之一。研究表明其变质基底在太古代早期就已经开始形成,其后又经历了漫长的演化历史,形成了复杂的岩石组合。塔里木克拉通基底的研究对探讨地壳的起源和生长,以及超大陆在前寒武纪的演化规律,具有重大的意义。前寒武纪基底主要出露在塔里木盆地周缘地区,其中塔里木北缘的研究程度相对较高。本文选取了塔里木北缘三个重要的元古代变质岩单元:兴地塔格群、帕尔岗塔格群和阿克苏群,在野外剖面调查的基础上,综合碎屑锆石U-Pb微区原位定年及Lu-Hf同位素分析、全岩地球化学及Sr-Nd同位素分析等实验手段,在前人研究成果的基础上尝试厘定塔里木北缘元古代构造演化的框架。碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素数据表明,阿克苏群、帕尔岗塔格群、兴地塔格群变质碎屑沉积岩的物源主要来自塔里木克拉通内部,包括2.3-2.7Ga左右塔里木克拉通现存最古老地壳物质,以及塔里木克拉通南缘约2.0Ga构造作用改造的地壳物质。阿克苏群还接受了塔里木克拉通北缘约1.85Ga左右构造作用改造的地壳物质,同一期构造作用使得部分库鲁克塔格地区的兴地塔格群沉积岩发生了明显变质。阿克苏群中最年轻碎屑锆石的成分为780Ma到830Ma塔里木北缘新元古代中期的新生地壳和古老再循环地壳物质。根据碎屑锆石年龄谱特征,本文进一步探讨了变质地层的沉积时间范围。阿克苏群内的变质沉积岩,其原岩沉积于780Ma之后,蓝片岩相变质作用之前。兴地塔格群原岩的沉积时间,则推断在1.85Ga到2.0Ga的范围内。新元古代帕尔岗塔格群内样品的碎屑锆石年龄谱和兴地塔格群相一致,其最小年龄峰均为2.0Ga,指示塔里木北缘中元古代处于稳定的构造环境,极少有岩浆活动。另一方面,阿克苏群内的基性片岩全岩地球化学及其Sr-Nd同位素数据,指示其原岩为大洋拉斑玄武岩,主要是类似冰岛玄武岩的富集型洋中脊玄武岩（EMORB）,并受到了海水蚀变。本文在基性片岩中获得了890±23Ma的Sm-Nd同位素等时线年龄并将其解释为洋壳板片的形成年龄,该板片于新元古代中期俯冲到塔里木克拉通北缘之下。俯冲作用在塔里木北缘形成岩浆弧,通过全岩地球化学分析,推断阿克苏群变质沉积岩的沉积环境是这一期岩浆弧的弧前或弧后盆地。总结已有的数据,本文提出了一个新的塔里木北缘元古代构造活动演化模式。在太古代-元古代转换期的复杂地壳增生和克拉通成核过程之后,古元古代塔里木克拉通在其南北缘分别发生了约2.0Ga和约1.85Ga的构造活动。塔里木北缘于1.85Ga之后转变为长期稳定的构造环境,一直到帕尔岗塔格群沉积之后（约840Ma）才重新活化,在新元古代至少经历了峰期在830Ma和780Ma的两期岩浆活动。新元古代塔里木北缘的构造活化与洋壳俯冲有关,阿克苏群中蓝片岩的890Ma原岩是洋壳的一部分,其后作为俯冲带的一部分经历了蓝片岩相变质并折返拼贴到塔里木北缘。俯冲和岩浆弧的存在持续到780Ma左右。根据现有资料判断,俯冲的洋壳及上覆沉积物的蓝片岩相变质作用发生在大约在700Ma-760Ma。之后的新元古代中晚期。随后塔里木北缘恢复为稳定的构造环境,仅在600Ma-650Ma左右有少量岩浆活动的记录。本文的研究表明,塔里木克拉通北缘的大陆边缘性质在元古代至少经历了三次转换。在古元古代早期克拉通成核之后,经历了古元古代晚期和新元古代中期两个活动大陆边缘时期。在元古代其它阶段的大部分时间里,塔里木克拉通北缘保持相对稳定的状态。