南天山花岗岩类的年代学、岩石学、地球化学及其构造环境

在南天山褶皱带，分布有大量的花岗岩类岩石。按照由老到新的侵位顺序，岩石类型依次为：闪长岩、似斑状花岗岩、二云母花岗岩和碱长花岗岩。精确的锆石Ｕ－Ｐｂ法研究证明，它们形成于石炭纪末期至早二叠世末期。闪长岩、似斑状花岗岩的岩相学和岩石化学具有Ｉ型花岗岩的特征，而二云母花岗岩充分表现了Ｓ型花岗岩的岩相学和岩石化学特征。与洋中脊花岗岩相比，它们不同程度地富集Ｋ２Ｏ、Ｒｂ、Ｔｈ而贫于Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ，显示了碰撞造山阶段花岗岩的地球化学特征。碱长花岗岩主要由钾长石、钠长石、石英和富羟铁云母组分的黑云母组成。它们普遍具有高的ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、Ｎｂ、Ｙ、ＲＥＥ（Ｅｕ除外）丰度和Ｆｅ／Ｍｇ比值，以及低的ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ丰度。从而，系统地显示了Ａ２型花岗岩的普遍特征。证明它们形成于后造山垮塌阶段。各种岩石的εＳｒ（ｔ）界于＋３７．７５和＋２１００．７之间，而εＮｄ（ｔ）界于－４．４２和－６．５１之间，证明它们全部源自于陆壳物质的深熔作用。北天山古洋盆于晚石炭世的闭合导致了南天山碰撞造山作用。而在早二叠世末期，更大范围的大陆伸展作用与南天山的后造山垮塌作用同步。