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中亚造山带为全球最大的显生宙增生型造山带并发育巨量花岗岩,其中晚古生代花岗岩普遍发育,备受关注。东准噶尔及东天山位于中亚造山带南缘,是西伯利亚板块与哈萨克斯坦—准噶尔板块和塔里木板块的结合部位,其构造背景复杂、岩浆活动强烈。长期以来,其晚古生代的构造环境一直存在争议,包括弧、造山后、陆内裂谷等认识。该地区发育大量的石炭纪—二叠纪A型花岗岩为解决这个问题提供了一个很好的信息。本文对东天山哈密地区的4处碱性花岗岩体进行了详细的野外调研,开展了岩石学、矿物学、锆石U-Pb年代学、地球化学以及锆石Hf同位素研究,并综合对比分析北疆地区阿尔泰—东准噶尔—东天山地区的碱性(A型)花岗岩的时空分布特点,取得了以下成果:1、获得哈密石城子、沁城、巴里坤和伊吾下马崖等4处碱性花岗岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为310±1Ma、320±1Ma、289±1Ma、312±1Ma,集中于晚石炭世—早二叠世。2、这4个碱性花岗岩体不同程度含有碱性矿物,均显示高硅(SiO2=74.90%~77.98%)、高碱(Na2O+K2O=7.91%~8.74%),低铝(Al2O3=11.74%~13.04%)、低钙(CaO=0.3%~0.58%)、低镁(MgO=0.02%~0.12%)、低铁(FeOT=0.85%~1.71%)等特征。碱度率(AR)变化范围为4.51~5.27,里特曼指数(δ)变化于1.8~2.4。同时,都一致的表现为相对富集大离子亲石元素Rb、K及高场强元素Th、Nd、Zr及Y等元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Eu元素,同时,Nb、Ta相对Rb、K、Th等有较弱的亏损,显示出了A型(碱性)花岗岩的特征。3、锆石原位Hf同位素研究显示176Hf/177Hf=0.282746~0.283045,εHf(t)均为正值,变化范围为+5.36~+15.34,对应的二阶段模式年龄为TDM2=343~985Ma,显示年轻的幔源物质,为这些碱性(A型)花岗岩的形成提供了重要贡献。4、结合区域地质、地球化学以及Hf同位素特征,确定这些碱性(A型)花岗岩形成于后造山(后碰撞)的伸展背景下,幔源岩浆的底侵,导致了底垫的早期俯冲的年轻幔源物质发生部分熔融,并有少量的地壳混染,经历了结晶分异过程最终形成A型花岗岩。5、初步总结阿尔泰—东准噶尔—东天山的A型花岗岩,自北向南,除了阿尔泰地区存在晚泥盆世—早石炭世的A型花岗岩外,其余所有的年龄均集中分布在晚石炭世—早二叠世,没有发现空间迁移特点,即不存在北老南新的变化趋势。综合分析显示,整个区域在晚石炭世—早二叠世大规模同步伸展,揭示了该区在晚石炭世之前就已近转入后造山伸展环境。