祁连造山带位于阿拉善地块与柴达木板块之间,是世界上典型的增生造山带之一,发育多条蛇绿岩带是其最重要的特点之一。北祁连蛇绿岩目前主要被划分为南、北两带,以熬油沟、玉石沟、东沟和东草河蛇绿岩带为一线,构成北祁连南带蛇绿岩;而九个泉、大岔大坂及扁都口蛇绿岩则构成了北祁连北带蛇绿岩。作者在北祁连造山带西段发现三处镁铁质-超镁铁质岩,经研究确认为蛇绿岩套,分别命名为卡瓦蛇绿岩、双龙蛇绿岩和小龙孔蛇绿岩。由于它们与熬油沟蛇绿岩带具有一定的时空联系,因此,本文将这卡瓦蛇绿岩、双龙蛇绿岩、小龙孔蛇绿岩及熬油沟蛇绿岩作为研究对象,结合前人研究成果,通过系统的岩石学、同位素年代学、岩石地球化学和Nd同位素研究,探讨这四条蛇绿岩的性质、构造属性和成因联系,为北祁连早古生代洋内俯冲系统、板块构造格局及其动力学演化过程提供重要的岩石学及年代学依据。卡瓦蛇绿岩、双龙蛇绿岩、小龙孔蛇绿岩及熬油沟蛇绿岩均构造侵位于中元古界长城系朱龙关群桦树沟组中,与地层呈明显的断层接触关系。卡瓦蛇绿岩、双龙蛇绿岩、小龙孔蛇绿岩剖面具有较完整的大洋地壳的特征,主要由蛇纹石化含尖晶石橄榄岩、辉长岩、辉绿岩墙、玄武岩及硅质岩组成,构造卷入的非蛇绿岩组分主要有凝灰岩、碳酸盐岩及长城纪变质岩系,其结构表现为典型的岩块和基质。基质主要由蛇纹岩组成,多已强烈变形成碎末状;岩块变形较弱,大多呈透镜体状。熬油沟-二只哈拉蛇绿岩缺乏辉绿岩墙和玄武岩组分。卡瓦、双龙、小龙孔蛇绿岩中的辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为467±2 Ma（MSWD=0.76,玄武岩的Sm-Nd同位素等时线年龄为460 Ma）,474±2 Ma)（MSWD=0.53）和477.6±3.7Ma（MSWD=1.2）,年代均为中奥陶世。熬油沟-二只哈拉蛇绿岩带的年龄为480±6.4Ma（MSWD=0.063）和497±3.2Ma（MSWD=0.78）。各蛇绿岩中的橄榄岩均具有低Al2O3,富Mg O,高Cr、Ni,富集Nb、Ta的特征。ACM和AFM图上均为构造地幔橄榄岩（MP）,并与基性组分之间无线性相关,总体特征与“上俯冲带”橄榄岩相似。研究认为,它们可能是尖晶石二辉橄榄岩发生部分熔融后的岩石圈地幔残留体。蛇绿岩（玄武岩及部分辉长岩和辉绿岩）岩石地球化学及同位素地球化学研究结果表明,卡瓦、双龙、小龙孔蛇绿岩具有SSZ型的特征:基性组分（玄武岩、辉长岩和辉绿岩）均具有类似于N-MORB的稀土配分曲线,在蛛网图中多表现出Nb-Ta-Ti负异常的特征,Th/Ta比值均在IAB的范围内（大于3）,Nb/U均接近岛弧玄武岩范围,表明它们兼具MORB和IAT的地球化学特征,源区均为亏损地幔（受俯冲作用影响）。在相容元素判别图中均显示为岛弧玄武岩,综合认为蛇绿岩是产于与俯冲作用相关的弧后盆地环境中,是古祁连大洋岩石圈向南俯冲作用下引发弧后次级扩张,地幔楔发生部分熔融的产物,与N-MOR型的北祁连玉石沟蛇绿岩不同。在小龙孔和双龙蛇绿岩中分别识别出了碱性玄武岩（洋岛型玄武岩OIB）和具有深部地幔强烈参与的弧后盆地玄武岩（兼有OIB地球化学特点）。小龙孔洋岛玄武岩具有富集轻稀土和高场强元素的特征,稀土配分曲线强烈右倾,无Eu异常,富集高场强元素Nb、Ta、Ti,Nb/U比值（平均59.02）高于N-MORB范围（47±10）,在相容元素判别图中显示为大洋板内环境的产物。双龙蛇绿岩中碱性玄武岩的K2O含量（平均0.78 wt.%）高于蛇绿岩中的大洋拉斑玄武岩（<0.3wt.%）,Ti O2含量（平均0.49 wt.%）低于N-MORB（1.5%）,球粒陨石标准化REE配分模式与OIB类似,无Eu异常,微量元素蛛网图曲线与大洋弧玄武岩类似,富集Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,相容元素判别图中具有富集地幔的演化趋势,认为双龙玄武岩的源区较为富集,可能是深部地幔强烈参与岩浆过程的结果。洋岛型玄武岩（碱性玄武岩）不是蛇绿岩的组分,很可能代表了卡瓦-熬油沟弧后盆地中的洋岛、海山或海底高原,在弧后盆地向南俯冲消减过程中增生保存下来,与SSZ型蛇绿岩的其他岩石组分一起残留在蛇绿混杂岩中,揭示了卡瓦-熬油沟弧后盆地扩张除了由于俯冲导致弧后扩张之外,还与深部地幔隆升作用的动力学有关综合区域地质背景及板块构造运动的时空关系,认为新发现的卡瓦、双龙、小龙孔蛇绿岩与熬油沟-二只哈拉蛇绿岩共同构成一条类型性质与玉石沟蛇绿岩带完全不同的缝合带,命名为卡瓦-熬油沟蛇绿岩带,是北祁连古大洋向南俯冲导致弧后拉张裂解形成的卡瓦-熬油沟弧后盆地经俯冲闭合增生的产物,而玉石沟蛇绿岩带是北祁连古大洋俯冲缝合的结果。卡瓦-熬油沟蛇绿岩带是北祁连古大洋向南俯冲及岛弧岩浆作用时限的重要制约,应该存在向南和向北的双向俯冲运动方式。从野外地质来看,在各蛇绿岩相间分布的地层（岩层）有前寒武纪的小地块,暗示当时的构造格局（弧后盆地）非常类似现今的西太平洋,其中残留有许多微型的大陆块体。卡瓦-熬油沟蛇绿岩带形成于同一个成熟的弧后盆地环境,年代学上的差异暗示弧后盆地至少存在40 Ma以上,并伴随北祁连大洋的俯冲闭合增生到微陆块或岛弧之上。