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天山造山带是中亚造山带的重要组成部分，其大地构造单元可划分为南北两侧的北天山和南天山增生杂岩以及中间的中天山岛弧拼贴体。新疆北天山增生杂岩主要由晚古生代复理石和散布于其中的蛇绿岩推覆体组成，并有部分岩体出露。 北天山增生杂岩中的蛇绿混杂岩主体呈由南向北的逆冲推覆体产出，蛇绿混杂岩中出露蛇纹石化橄榄岩、枕状玄武岩、块状玄武岩、辉长岩、斜长花岗岩、硅质岩、安山岩、凝灰岩及深海泥岩，不同岩石单元大都呈构造接触。室内岩石化学研究表明，蛇绿混杂岩中的玄武岩和安山岩含有四种类型的地球化学成分，即岛弧型、N-MORB型、E-MORB型和OIB型端元，其在玄武岩Th/Yb-Nb/Yb和TiO2/Yb-Nb/Yb图解中位于不同区域。蛇绿岩中的斜长花岗岩的微量元素蛛网图与N-MORB类似，同时其稀土配分曲线呈平坦型，明显不同于板内花岗岩俯冲型花岗岩，为典型的洋中脊花岗岩。斜长花岗岩的二次离子探针(CamecaIMS-1280)年代学研究表明北天山蛇绿岩的形成时代为早石炭世，24个年的加权平均年龄为342.8±2.6 Ma，即早石炭世准噶尔洋盆仍在扩张。 对北天山增生杂岩中的岩浆侵入活动研究表明，其活动时限从石炭纪延伸到早二叠世。三个岩体(花岗斑岩、糜棱状花岗岩和辉长岩)的LA-ICP-MS加权平均年龄分别为344.9±4.2 Ma、298.7±2.4 Ma和301.9±2.2 Ma。其地球化学特征均不同程度的富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，并且辉长岩侵入体具有E-MORB型地球化学特征。 结合区域岩浆构造成矿作用展布，在新疆天山西北部分布有石炭纪高镁安山岩-埃达克岩-富铌玄武岩-赞歧岩组合，同时伴生有数量众多的斑岩铜金矿，并且北天山蛇绿混杂岩具有四种端元的多元地球化学特征。本论文认为洋中脊俯冲在这一时期的地球动力学演化中起到重要作用，洋脊-海沟相互作用过程中板片窗的形成促使软流圈物质大量上涌，最终在天山西北部留下了上述特征的地质记录。