现有初步研究表明,青藏高原及邻区在早古生代期间位于东冈瓦纳大陆北缘,保存了冈瓦纳超大陆汇聚拼合事件的相关信息,是恢复和反演东冈瓦纳大陆北缘早古生代构造演化的理想地区之一。尽管前人已对青藏高原及邻区早古生代的地层、岩浆岩、构造以及变质作用等进行了研究,并初步得出青藏高原及邻区在早古生代期间经历了一次较强烈的构造运动。但由于青藏高原恶劣的气候与交通条件,以及其本身复杂的演化历史,致使目前有关青藏高原及邻区早古生代构造运动的争论较大,意见不统一,如该期构造运动的分布规模如何?不同地区构造运动的时代是否相同?这期构造运动有什么样的时空分布特征?它与整个冈瓦纳大陆普遍经历的泛非造山运动又有什么联系?普遍认为区域性的沉积不整合及其上下地层是构造运动忠实的记录者,是恢复和反演构造运动过程及性质的最佳对象。因此,要想揭开青藏高原及邻区早古生代构造运动的神秘面纱,区域性沉积不整合的研究是关键。尽管在青藏高原及邻区上广泛发育着寒武系与奥陶系不整合,但是关于不整合性质仍存在不同的认识,归纳起来,主要存在如下三种观点:第一种观点基于冈瓦纳大陆内部存在大量早古生代的中高级变质作用与奥陶系底砾岩角度不整合覆盖在寒武纪-前寒武纪地层之上的现象,认为寒武系与奥陶系不整合是泛非造山运动或晚泛非运动的产物;第二种观点依据地球体积平衡原理,认为在泛非造山运动结束后,刚完成拼合的冈瓦纳大陆周缘将形成新的俯冲带,而寒武系与奥陶系不整合是冈瓦纳大陆北缘的安第斯型造山带的一部分;第三种观点认为在寒武系与奥陶系不整合界面上存在正断层,而且区域上岩浆作用与岩石圈伸展有关,指示寒武系与奥陶系不整合形成于伸展的背景下。本文在系统总结前人工作的基础上,在青藏高原及邻区开展了详细的野外地质调查,以已经报道的和笔者所在团队近年来新发现的典型的寒武系与奥陶系不整合为重点研究对象,查明羌南-保山板块、冈底斯板块以及喜马拉雅板块上寒武系与奥陶系不整合的分布范围和上下地层及底砾岩的物质组成,确定不整合的形成时代以及穿时性,探讨它们的性质。结合同时代的沉积建造、变质变形作用与岩浆岩等研究资料,最终恢复与重建了青藏高原及邻区早古生代构造运动的时空演化过程。岔河地区寒武系与奥陶系不整合是羌南-保山板块东部地区最典型的不整合,表现为中奥陶统施甸组及红色砂砾岩平行不整合覆盖在上寒武统保山组之上,其形成时代至少早于中奥陶世。本文在岔河、施甸以及一碗水地区不整合上覆奥陶系底部采集了三件粉砂岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得最年轻的锆石谐和年龄分别为551Ma、530Ma和529Ma。这些锆石年龄结果均明显地老于地层中的生物化石年龄,指示羌南-保山板块东部在奥陶纪时期可能处于远离岩浆活动带的被动大陆边缘环境下,其物源直接来源于古老的冈瓦纳大陆内部。羌南-保山板块中部荣玛地区的寒武系与奥陶系不整合具体表现为下奥陶统下古拉组平行不整合覆盖在寒武纪荣玛组之上。本文根据地层剖面的对比,将该不整合形成时代的上限由中奥陶世重新厘定为早奥陶世。可以看出,羌南-保山板块地区发育的寒武系与奥陶系不整合普遍以平行不整合为主,仅局部地区呈微角度不整合,这与典型的挤压造山不整合区别较大。冈底斯板块中部申扎地区的寒武系与奥陶系不整合是目前最典型、地层保存最好以及时代依据最充分的不整合,而且它也是我国首次在喜马拉雅板块以外报道的寒武系与奥陶系不整合。在冈底斯板块上,下奥陶统扎扛组及其底砾岩角度不整合覆盖在寒武纪扎欠群之上,其形成时代在晚寒武世-早奥陶世。喜马拉雅板块东部康马地区的寒武系与奥陶系不整合表现为中-上奥陶统则果群不整合覆盖在前寒武纪拉轨岗日岩群之上,局部残留底砾岩透镜体。本文在康马不整合上覆则果群最底部采集了一件碎屑岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得两颗最年轻的锆石谐和年龄为462Ma,与同层位的生物化石年龄相吻合,指示康马不整合的上限年龄可能在中奥陶世以前。另外本文在康马地区采集了两件花岗片麻岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,其原岩年龄结果分别为521Ma和495Ma,将康马不整合形成时代的下限约束在早寒武世。通过广泛查阅前人资料,结合我们近年来的研究,本文总结发现,寒武系与奥陶系不整合广泛的出露在青藏高原及邻区,包括喜马拉雅、冈底斯和羌南-保山板块,北界为龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带,其分布范围约2000×600km~2。通过统计区域上古生物化石资料、岩浆岩(火山岩夹层和侵入岩)和碎屑岩的锆石年龄结果,本文初步得出从印度到龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带方向,寒武系与奥陶系不整合上下地层的沉积间断在逐渐减小,且不整合的类型逐渐从角度不整合变为平行不整合,甚至局部可能为整合。结合奥陶系底砾岩成因、同时代的变质变形作用以及双峰式岩浆岩组合等证据,我们得出青藏高原及邻区寒武系与奥陶系不整合可能是超覆不整合,形成于伸展的背景下。本文推测青藏高原及邻区早古生代构造运动可能代表了泛非造山运动后的伸展运动,而不是泛非运动或安第斯型的增生造山运动。青藏高原及邻区早古生代构造运动过程可大致分为三个阶段:第一阶段在新元古代晚期-晚寒武世早期期间,青藏高原及邻区远离冈瓦纳大陆内部的泛非造山带,而是位于东冈瓦纳大陆北侧的边缘海盆,期间受到泛非运动的影响发生隆升,造成大规模的海退现象。第二阶段在晚寒武世晚期-早奥陶世早期期间,泛非造山带已经开始垮塌,其构造体制发生重大转折,由挤压造山转变为伸展过程。但造山带消失是一个缓慢的过程,地表并不会立刻由海退变为海进,可能二者保持着平衡。第三阶段在早奥陶世晚期以后,由于泛非运动彻底结束,地壳的沉降过程造成新一轮海进,最终在晚奥陶世完全进入稳定的被动大陆边缘环境,沉积了大面积巨厚的晚奥陶世海相沉积地层。