北天山四棵树花岗岩体锆石U-Pb年代学及地质意义

四棵树岩体位于北天山缝合带中,是侵入依连哈比尔尕岛弧带中最大的一个花岗岩体,具有＂钉合岩体＂的构造意义。组成该岩体的岩石类型较多,大体上可分为3个侵入期次,依次为石英闪长岩和花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩、花岗斑岩;其中第二侵入期次构成了该岩体的主体。岩石SiO2含量为57.85%～74.28%,K2O含量为1.95%～5.25%,Na2O含量为3.00%～4.50%,整体表现为高K、Ca碱性特征。∑REE=113.91×10-6～169.47×10-6,（La/Sm）N为1.77～3.16,（Gd/Yb）N为1.33～2.12,（La/Yb）N为3.41～5.64,δEu为0.37～0.82,表现为轻稀土元素富集的右倾型特征;岩石具有Nb、Ta、Eu的亏损以及Th、Zr、Hf相对富集。通过形成环境判别,第一期石英闪长岩和花岗闪长岩大部投在火山弧环境,板块碰撞前—后碰撞隆起阶段;第二期二长花岗岩和钾长花岗岩大部投在后碰撞阶段;第三期花岗斑岩主要投在晚造山阶段。通过LA-ICP-MS对该岩体中石英闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩进行较为系统的锆石U-Pb测年,得出其加权平均年龄分别为（324.1±4.3）Ma、（314.9±4.1）Ma、（311.5±3.9）Ma。结合前人得出的巴音沟蛇绿岩中辉长岩的（344±3.4）Ma年龄,可初步得出北天山缝合带的形成时代应该为344～311.5Ma,碰撞造山作用主要发生在324～311Ma,随后进入后碰撞伸展阶段,而四棵树岩体3期侵入岩可能分别代表了北天山造山带俯冲汇聚-碰撞-陆内造山各阶段构造-岩浆作用的产物。