阿拉善及其北缘地区位于中亚造山带中段南缘,处于中朝板块、塔里木板块、西伯利亚板块之间的汇合地带,是天山造山带与兴蒙造山带的交汇部位,是研究中亚造山带构造演化和古亚洲洋最终闭合历史的关键区域。前人对阿拉善及其北缘地区的研究主要集中在构造单元的划分、蛇绿岩以及花岗岩的分析等方面,而对于研究区内沉积地质特征的研究则相对较少,并且对于阿拉善北缘地质演化事件发生的时间也具有很大争议。针对上述问题,本文通过沉积学、古生物学、地球化学和锆石年代学等方法,结合区域地质调查资料和前人岩浆岩等研究成果,对阿拉善北缘地区古生代沉积地质特征进行分析,探讨其构造演化过程,为中亚造山带的研究工作提供基础资料。阿拉善北缘地区发育了三条重要的断裂带:由北至南分别为雅干断裂带、恩格尔乌苏断裂带(蛇绿岩带)和查干础鲁断裂带(蛇绿岩带),以此三条断裂带为界可以将阿拉善北缘划分四个构造带,由北至南分别为雅干构造带、珠斯楞-杭乌拉构造带、沙拉扎山构造带和诺尔公-狼山构造带。其中珠斯楞-杭乌拉构造带和沙拉扎山构造带内保留了相对较多的沉积记录,诺尔公-狼山构造带则发育有大量的岩浆岩,而雅干构造带处于研究区以外。在珠斯楞-杭乌拉构造带内利用生物化石和碎屑锆石年龄(420±3Ma、419.6±3.6Ma),将圆包山组时代从早志留世重新确定为早志留世-中泥盆世;利用火山岩锆石年龄(284Ma)将方山口组的时代重新厘定为晚二叠世;利用古生物化石和碎屑锆石年龄(最新年龄约为299Ma)确定双堡塘组的时代为早二叠世。本带内发育了两套可以反映构造演化过程的沉积组合。第一套组合为中寒武-下奥陶统西双鹰山组(∈2-O1x)、下志留统班定陶勒盖组(S1b)和早志留世-中泥盆纪圆包山组(S1-D2y),此组合代表了多岛洋向活动大陆边缘演化的过程;第二套组合为下二叠统双堡塘组(P1sb)和下二叠统方山口组(P1f),其沉积序列可以反映出完整的弧后盆地演化过程。通过对本带内沉积岩、火山岩的地球化学特征分析以及前人资料,认为杭乌拉地区在古生代经历了两次大洋的开合过程,第一次大洋闭合于晚泥盆-石炭纪,第二次大洋闭合于中二叠世后。在沙拉扎山构造带内利用沉积学、岩石学和地球化学等综合研究方法,重新厘定了“阿木山组”和“本巴图组”的地层层序。其中,“阿木山组”为查干础鲁弧后盆地的产物,其灰岩段形成于晚石炭世-早二叠世早期,火山岩-砂岩段形成于早二叠世晚期,可能延续到中二叠世。通过对在查干础鲁蛇绿岩带中采集的早二叠世放射虫化石和“阿木山组”沉积、地球化学特征的分析,并结合前人年龄研究成果(该蛇绿岩带中辉长岩年龄为275±3 Ma、乌力吉后碰撞型花岗岩年龄为250.8±2.0Ma),认为查干础鲁蛇绿岩带所代表的大洋闭合时间在275Ma和250Ma之间,即查干础鲁缝合带的形成时间为晚二叠世。而“本巴图组”层位低于“阿木山组”,形成于晚石炭世早期,其沉积序列代表了一个稳定大陆边缘向活动大陆边缘转化的过程。在诺尔公-狼山构造带内利用流纹岩中锆石年龄数据(265.6Ma和267.2Ma),认定苏吉火山岩年龄为中二叠世。根据其火山岩地球化学特征和区域构造资料,认为苏吉火山岩形成于大陆弧环境。通过对古生代地层和沉积地质的详细研究,将研究区的沉积与构造演化划分为五个阶段:①中寒武世-早奥陶世,呼和套尔盖洋内弧和沙拉扎山岛弧逐渐形成,此时杭乌拉地区为处于塔里木板块和呼和套尔盖洋内弧之间的多岛洋,大地构造环境相对稳定。②早志留世-中泥盆世,塔里木板块和呼和套尔盖洋内弧之间的大洋向北部呼和套尔盖洋内弧下俯冲,杭乌拉地区结束了早古生代稳定的大陆环境,逐渐转变为活动大陆边缘(位于呼和套尔盖洋内弧南缘)。③晚泥盆世-早石炭世,杭乌拉地区的大洋在此期间闭合。④晚石炭世-早二叠世,沙拉扎山构造带北部活动大陆边缘和查干础鲁弧后盆地逐渐形成,构成了典型的沟-弧-盆体系。杭乌拉地区受呼和套尔盖北部大洋向南的俯冲作用,形成了弧后盆地。⑤中-晚二叠世,研究区内各大洋开始俯冲消减。中二叠世之后,杭乌拉地区的大洋闭合;晚二叠世,查干础鲁蛇绿岩所代表的大洋闭合;晚二叠世晚期,恩格尔乌苏蛇绿岩所代表的大洋闭合。