北祁连造山带是原特提斯构造域的重要组成部分,其早古生代俯冲极性长期存在不同认识,成为制约北祁连洋构造演化重建的关键科学问题。其中,北大河微陆块作为北祁连保存较完整前寒武纪地质记录的重要构造单元,其构造归属及与周缘微陆块的亲缘关系,是解决上述争议的重要突破口。然而,北大河地块究竟属于中祁连地块还是与阿拉善地块具有更密切的构造联系,长期缺乏系统的年代学和同位素证据约束。
针对这一科学问题,中国地质调查局西安地质调查中心高级工程师时超和西北大学王超研究员联合美国佛罗里达大学、中国科学院青藏高原研究所等单位的科学家,对北大河地块开展了系统的年代学,Lu–Hf同位素及碎屑锆石谱系研究,取得以下进展:
一是系统厘定了北大河地块前寒武纪演化历史,建立了约1.6 Ga花岗质基底、约1.4 Ga沉积盖层以及1.0–0.73 Ga新元古代沉积变质地层组成的演化序列,并识别出约1.09 Ga基性岩浆事件和约497 Ma早古生代变质事件,为区域前寒武纪构造演化提供了新的年代学约束。
二是结合碎屑锆石年龄谱、Lu–Hf同位素组成及多维尺度分析(MDS)等多种证据,认为北大河地块与中祁连地块具有高度一致的前寒武纪物源特征和演化历史,而与阿拉善地块存在明显差异,揭示北大河地块与中祁连地块具有更高的构造亲缘性。
三是综合区域蛇绿混杂岩、高压变质带及岩浆活动等证据,认为北祁连洋早古生代构造演化更符合南向(或双向)俯冲模式,为北祁连洋俯冲极性争议提供了新的地质约束,也为原特提斯洋构造演化研究提供了新的科学依据。

北祁连鱼儿红(a),托勒山(b)和黑达板(c)地区区域地质简图

北祁连造山带周缘古元古代—新元古代碎屑锆石KDE图
该研究成果近期发表在国际地学期刊《Precambrian Research》,论文信息如下: ShiChao, Wang Chao, Wang Yonghe, Sun Xiaokui, Zhang Shuai, Meert Joseph G., Liu Ke, Wang Houqi. 2026. Proterozoic crustal evolution and tectonic affinity of the Beidahe microcontinent in the North Qilian Orogenic Belt: Constraints from zircon U–Pb ages and Lu–Hf isotopes, Precambrian Research, Volume 444, , 108160, ISSN 0301-9268, Doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2026.108160.本研究工作得到了国家自然科学基金(42272054, 42030307)和陕西省基金(2022JQ-286, 2023–JC–ZD–14)的联合资助。