新疆南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类及其对南天山洋盆闭合时间的约束

尼加提·阿布都逊，木合塔尔·扎日，贾晓亮

(1.新疆大学 地质与矿业工程学院, 新疆 乌鲁木齐　830046; 2.新疆大学 中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室, 新疆 乌鲁木齐　830046; 3.西北大学 大陆动力学国家重点实验室, 陕西 西安　710069)



新疆南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类及其对南天山洋盆闭合时间的约束

尼加提·阿布都逊1,2，木合塔尔·扎日1,2，贾晓亮3

(1.新疆大学 地质与矿业工程学院, 新疆 乌鲁木齐830046; 2.新疆大学 中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室, 新疆 乌鲁木齐830046; 3.西北大学 大陆动力学国家重点实验室, 陕西 西安710069)

选择南天山东段早石炭世—早二叠世典型花岗岩类，即阿訇开里得南岩体、盲起苏岩体、东泉戈壁岩体和库米什北岩体进行岩石学与地球化学对比研究。结果表明，这些岩体属于准铝质—过铝质高钾钙碱性系列花岗岩，富集Ba、Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素，稀土元素配分模式呈右倾型，富集轻稀土元素、亏损重稀土元素，铕出现中等负异常(δEu=0.52～0.96)。基于上述相似特征，并结合前人研究成果，认为它们形成于陆-陆碰撞环境。基于南天山造山带东西段高压变质岩、岩浆岩、沉积岩和蛇绿混杂岩等方面的岩石成岩年龄对比，认为南天山晚古生代构造演化过程具有区域差异性，碰撞作用在其东段发生于早石炭世，而在其西段发生于晚石炭世。南天山洋东段闭合时间早于西段。

南天山；库鲁克塔格；花岗岩类；构造演化；闭合时间

0　引　言

中亚造山带(CAOB)是由前寒武纪古老陆块、古生代岩浆弧、洋壳残片等地体组成的复合型增生造山带，以岛弧杂岩体侧向拼贴和地幔物质底垫为主要增生方式，是世界显生宙地壳增生最显著的地区[1-2]。库鲁克塔格地块及与其相邻的南天山位于中亚造山带(CAOB)和塔里木板块接触的关键部位。在古生代期间，该地区位于塔里木—卡拉库姆板块与伊犁—哈萨克斯坦板块之间，经历了复杂的构造变形与地壳增生过程，现保存有元古宙和古生代洋盆的残迹，是“中亚造山带”的重要典型之一[3-7]。近年来国内外众多学者对蛇绿混杂岩[8-9]、高压-超高压变质岩[2-3]、岩浆岩[6]、沉积建造[10]、岩脉(墙)群[11]、古地磁[12]、逆冲-推覆构造变形[13]等进行了大量的研究，但关于南天山古洋盆的裂解与闭合时限、洋盆属性、消减模式、俯冲方向等重点问题至今尚未形成共识。洋盆的闭合及其两侧陆块碰撞时限上，大多数学者认为两大板块的碰撞发生于石炭纪末[2-3,5-7,14-17]，有些学者认为碰撞发生于晚泥盆世[18-20]，也有一些学者认为碰撞发生于早二叠世[10,21-22]，少数学者认为碰撞发生于三叠纪[23-24]。可见，有关南天山古洋盆闭合时限的争议主要集中于晚古生代，即晚泥盆世至早二叠世之间。关于南天山洋构造演化的另一重要问题是其东、西段是否具有一致的演化历史？部分研究者提出南天山洋在其两段具有一致的闭合时间[25]，也有学者认为其东部闭合时间早于西部，具有“剪刀式”闭合特征[26]。

近年来，南天山东段及邻区获得了一些花岗岩类的高精度锆石U-Pb年龄与高质量地球化学数据[27-30]，为探讨相关问题提供了可靠的数据支撑。但以往以单一岩体为研究对象，缺乏系统的对比研究。本文通过对南天山东段早石炭世—早二叠世典型花岗岩类资料的综合分析，结合笔者所在团队最近几年在塔里木北缘地区的研究工作，试图总结国内外学者关于南天山地层、岩浆岩、高压变质岩和蛇绿混杂岩等方面的研究成果，从造山带构造演化的角度探讨南天山洋东、西两段的闭合时限。

1　区域地质背景

研究区位于塔里木盆地东北缘，属于中亚造山带西南缘(图1(a))，分为库鲁克塔格地块、南天山和中天山三个构造单元。

1.1库鲁克塔格地块

库鲁克塔格地块为塔里木盆地东北缘的隆起地带，其北以辛格尔断裂为界与南天山相连，南以孔雀河断裂与塔里木盆地相接(图1(b))。库鲁克塔格地块是塔里木板块出露地表最古老的结晶岩区之一[31]，主要变质岩群包括太古宇托格拉克布拉克群、古元古界兴地塔格群，长城系杨吉布拉克群、蓟县系爱而基干群，青白口系帕尔岗塔格群，震旦系库鲁克塔格群以及古生代沉积地层[32]。最新研究成果显示，库鲁克塔格地块西段出露一定规模的奥陶纪—石炭纪中-酸性岩浆岩，其形成与南天山洋的俯冲-闭合过程有关[27-30]，说明该地区在古生代已卷入陆缘和陆内造山作用，在构造上具有造山带的构造属性。

图1　研究区大地构造略图((a)、 (b)据文献[5]修编)和塔里木北缘古生代侵入岩分布图(c)Fig.1　Sketch geological map showing the main tectonic units of the study area ((a), (b)) and distribution of Paleozoic intrusive rocks in north Tarim (c)

1.2南天山造山带

南天山造山带呈向南突出的弧形展布于天山与塔里木盆地之间，北界为那拉提南缘断裂、乌瓦门—拱拜子断裂和卡瓦布拉克断裂，南界为托什干河断裂、塔里木盆地北缘断裂和兴地塔格断裂(图1(b))，由哈尔克山、额尔宾山、虎拉山和那拉提山4个山系组成[33]，其中虎拉山与哈尔克山属于南天山造山带的不同地段，虎拉山可能为古海山残片，而哈尔克山可能属于弧前增生杂岩[34]。南天山主要由古生代陆缘岩系和洋的残余组成，陆缘岩系包括奥陶纪—石炭纪中-酸性侵入岩、火山岩系构成的活动陆缘杂岩；洋的残余是指蛇绿岩混杂带，南天山存在近东西向平行展布的南北两条蛇绿岩带[22]。以往研究依据中天山南缘岛弧岩浆活动、高压-超高压变质岩带认为，南天山洋自奥陶纪开始向北缘伊犁—中天山岛弧之下俯冲消减[6,35-36]，而南天山南缘(塔里木北缘)因出露寒武纪—奥陶纪深海盆地-斜坡沉积和缺乏古生代岩浆活动方面的证据一直被认为是南天山洋南缘的被动大陆边缘[37]。随着塔里木北缘研究程度的不断提高，也有学者认为南天山洋向南俯冲消减[27,38]，进而南天山洋俯冲极性和方式成为目前研究其演化过程的前沿。

1.3中天山地块

中天山地块是南天山和北天山之间由绿片岩相和角闪岩相变质岩系和侵入岩类岩石组成的狭长带状构造域，近东西向展布，向西延伸出境外，向东至新甘交界[34,39]。根据地表和深部航磁与重力资料[40]，南以中天山南缘断裂为界与南天山相邻，北以中天山北缘断裂为界与北天山相接[34]。古生代期间伴随古亚洲洋的形成演化，中天山古老基底遭受了与洋壳俯冲消减、增生、碰撞作用有关的强烈的构造-岩浆破坏，致使其逐渐演变为一系列发育在前寒武纪古块体或变质基底之上的复合岩浆弧[4,41]。中天山地块侵入岩出露面积占基岩出露面积的50%以上[32]，不同时期、不同成因类型的侵入岩类均有分布。

2　岩体地质与岩相学特征

塔里木北缘出露一条东西向展布的狭长古生代侵入岩带，向东延可与库鲁克塔格地块侵入岩连在一起(图1(c))。其分布主要受区域性深大断裂的控制，岩体走向与构造线大体一致。本文选择南天山东段具有代表性的岩体进行对比研究，岩体特征列于表1中。

2.1阿訇开里得南岩体

阿訇开里得南岩体位于库鲁克塔格地块西段辛格尔大断裂以北，分布面积不大，约为5.3 km2，呈近东西向不规则状展布，侵入于泥盆纪英云闪长岩中，北部被第四系覆盖。岩性为二长花岗岩，主要组成矿物有为钾长石(35%～40%)、斜长石(35%～40%)、石英(25%)和少量白云母。与围岩接触面较平缓，围岩发育混合岩化作用，可见角岩化、绿泥石化等蚀变现象。笔者曾利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法获得该岩体的年龄为(341±6) Ma[30]。

表1　南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类一览表

2.2盲起苏岩体

盲起苏岩体近东西向展布于额宾山盲起苏至哈尔萨拉一带，侵入于泥盆纪地层中。岩体含大量围岩残留体和捕虏体。岩性主要由中粗粒花岗闪长岩、中细粒花岗岩、中粗粒似斑状花岗闪长岩组成。岩石由石英(25%)、斜长石(54%)、钾长石(10%)、黑云母(10%)和少量白云母组成，副矿物有锆石和磷灰石。朱志新等[42]利用SHRIMP锆石U-Pb方法获得该岩体的年龄为(297±5) Ma和(304±12) Ma。

2.3库米什北岩体

库米什北岩体出露于库米什镇以北，呈不规则状，面积约为27 km2，侵入于中元古界星星峡群。岩体主要岩性为二云母花岗岩，呈灰色，细粒结构，由石英(24%～28%)、钾长石(36%～34%)、斜长石(28%～30%)、白云母(6%～9%)组成。富矿物有榍石、锆石、磁铁矿、磷灰石等。黄岗等[43]利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法获得该岩体的年龄为(293±1.3) Ma。

2.4东泉戈壁岩体

东泉戈壁似斑状二长花岗岩体出露于库米什—乌什塔拉一带，呈岩株状产出，侵位于库米什蛇绿混杂岩带中。该岩体的主要岩石类型为似斑状黑云母二长花岗岩。斑晶为钾长石，呈自形晶，粒径1～4 cm，含量约10%。基质为中-粗粒结构，块状构造，主要由斜长石(35%～40%)、钾长石(15%～20%)、石英(约20%)、黑云母(5%～10%)组成，其次为角闪石(～5%)。副矿物主要为磷灰石、磁铁矿、榍石和锆石。岩体中无明显的变形变质现象，发育大量的暗色微粒包体(MME)。毛友亮等[44]利用SHRIMP锆石U-Pb方法获得该岩体的年龄为(305±1) Ma。

3　地球化学特征

各岩体的主量、微量、稀土元素数据及相关参数计算值汇总于表2。数据分析结果显示，南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类具有相似的地球化学特征。

主量元素方面，SiO2、Al2O3含量分别介于67.34%～75.88%、12.78%～15.87%之间，变化范围均较小。盲起苏和东泉戈壁岩体的CaO、Na2O含量偏高(盲起苏岩体分别为0.91%～3.24%、3.56%～4.51%；东泉戈壁岩体分别为2.62%～2.96%、3.5%～3.68%)，库米什北和阿訇开里得南岩体的CaO、Na2O含量偏低，分别为0.23%～1.6%、0.12～3.7%。所有岩体的K2O含量在2.68%～5.93%范围内基本保持一致，TiO2、P2O5、Fe2O3、MgO含量普遍很低。铝饱和指数A/CNK(Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)的摩尔比值)除东泉戈壁岩体(0.95～0.98)小于1.0之外，其余三个岩体均大于1.0，在A/CNK-A/NK图解(图2)中样品点落入准铝质-过铝质花岗岩区域。其中库米什北和阿訇开里得南岩体因其较高的A/CNK值(大于1.1)，显示出强过铝质S型花岗岩的特征。在K2O-SiO2图中，三个岩体均落于高钾钙碱性系列中(图3)，只有盲起苏岩体显示钙碱性-高钾钙碱性趋势。

图2　研究区花岗岩类A/CNK-A/NK图解(底图据文献[45])Fig.2　A/CNK-A/NK diagram for granitoids in the study area

Table 2Composition of major elements and trace elements for early Carboniferous to early Permian granitoids in east section of south Tianshan

岩体名称样品编号wB/%SiO2TiO2Al2O3Fe2O3MnOMgOCaONa2OK2OP2O5LOITotalA/CNKEu*AHKAHK175.360.3313.920.980.010.140.560.134.440.0753.7399.872.310.62AHK275.880.2512.781.070.010.120.340.134.700.0543.0298.522.160.52AHK373.050.3112.811.480.020.131.600.124.580.0574.2298.561.590.54AHK475.300.2313.141.250.010.130.230.134.380.0723.3498.392.450.54AHK572.870.1913.631.730.020.30.883.244.600.0530.8498.491.140.54DQGBD254367.790.4714.921.460.091.782.963.564.060.170.6599.600.950.81D254567.980.4615.171.280.081.702.813.684.020.170.5799.620.980.78D584067.340.4814.821.000.072.312.793.504.210.190.7899.540.960.73D584268.070.4615.140.960.061.762.683.544.570.170.1299.540.970.81D584567.700.4215.010.910.071.662.623.684.450.160.6299.160.960.80MQSMQS172.620.314.011.880.020.861.323.174.830.110.8899.121.090.93MQS271.910.2814.282.050.031.081.333.524.650.100.7899.231.080.96MQS373.480.2513.421.680.031.071.503.364.560.090.5699.441.020.64MQS474.180.1313.631.210.030.511.203.804.430.080.8099.201.030.65MQS563.290.889.865.420.072.624.643.992.510.187.4593.460.560.86KMSBKMS173.180.1814.970.110.020.240.582.845.930.121.35100.171.230.42KMS274.120.2013.830.100.020.160.633.705.190.081.0499.651.080.46KMS373.700.1414.180.120.020.211.123.575.450.080.5499.821.030.52KMS475.160.2913.930.140.020.300.713.534.890.130.69100.61.120.55KMS574.570.2214.100.110.020.430.673.635.100.120.92100.541.110.38岩体名称样品编号wB/10-6BaRbSrNbThNiHfCsScTaUZrLaCeAHKAHK11430100.0199.511.39.11.00.91.051.80.370.819442.878.4AHK21350123.5263.07.714.41.01.60.821.10.340.919447.787.2AHK31330118.5277.07.912.71.31.70.792.30.340.919450.190.0AHK41310109.5368.08.512.31.61.30.642.30.380.919144.982.0AHK51130157.5183.510.715.61.51.72.363.30.850.915324.170.3DQGBD2543 74814440610.5118.0825.393.9510.5413.221.052.2814727.2753.46D254571713841910.4118.5524.823.796.4513.081.072.4014426.2752.47D58406667425913.1719.0341.154.137.359.191.402.8615825.2250.97D5842102911427712.1018.0925.014.408.849.601.322.0817124.5947.67D58456627028211.7614.0624.044.444.657.551.302.0616816.3335.34MQSMQS171993.33707.518.583.730.781.56143.020.137.5MQS282981.96157.0910.104.710.811.25189.032.458.9MQS3514256.02396.8613.403.900.741.54142.029.355.6MQS4634196.084.611.104.401.600.392.0748.711.821.0MQS5559107.03483.636.412.560.690.9191.114.627.0KMSBKMS1192109.08111.114.65.081.134.327.190.692.707835.247.0KMS222292.79016.315.53.411.341.313.771.172.209023.041.0KMS3178231.07418.224.52.432.013.263.661.823.3510426.847.2KMS4230144.08815.218.23.641.022.964.871.232.7512722.846.8KMS5195100.08022.814.71.451.283.784.411.083.009834.044.0

(续)表2南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类主量元素与微量元素数据

(Continued)Table 2Composition of major elements and trace elements for early Carboniferous to early Permian granitoids in east section of south Tianshan

岩体名称样品编号wB/10-6PrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuY(La/Yb)NAHKAHK17.8625.303.650.672.990.311.620.260.870.110.820.148.637.40AHK28.7228.203.720.573.060.281.450.240.840.070.820.158.241.73AHK38.8728.904.040.643.220.331.650.290.990.120.920.199.639.06AHK48.0426.603.960.623.060.291.460.240.870.110.770.158.441.83AHK54.4014.903.030.543.040.422.470.481.630.241.580.2913.510.49DQGBD25435.7821.303.650.993.720.442.290.431.250.181.170.1912.3515.70D25455.4720.483.720.963.680.442.250.411.210.181.200.1811.7514.70D58405.7421.543.960.964.020.482.610.501.430.201.370.2314.0812.40D58425.4620.333.751.013.760.442.390.451.270.171.130.2112.5814.60D58454.1916.413.220.873.30.412.250.451.260.181.200.2212.4510.20MQSMQS14.5217.503.170.872.590.331.550.270.730.10.610.098.3823.64MQS26.7024.903.881.062.910.331.480.240.690.090.510.087.1945.57MQS36.5424.304.140.753.090.401.760.300.810.110.690.108.9030.46MQS42.358.651.810.371.660.261.290.200.510.070.380.056.4622.27MQS53.1912.202.350.591.880.241.070.180.510.070.420.065.2024.93KMSBKMS13.398.201.840.261.880.402.950.441.650.221.500.2216.1016.83KMS23.447.091.770.261.620.402.500.421.430.191.600.2213.7010.31KMS32.9912.402.700.422.130.532.310.521.500.201.420.1814.1013.54KMS43.167.821.830.321.640.342.080.401.220.171.250.1611.2013.08KMS54.027.591.860.221.580.322.230.441.090.171.370.189.7417.80

注：AHK阿訇开里得南岩体据文献[30]；MQS盲起苏岩体据文献[42]；KMSB库米什二云母花岗岩体据文献[43]；DQGB东泉戈壁岩体据文献[44]。

图3　研究区花岗岩类SiO2-K2O图解(底图据文献[46])Fig.3　SiO2-K2O diagram for granitoids in the study area

稀土元素方面，在球粒陨石标准化分配模式图(图4)上，所有岩体呈现非常类似的趋势，均呈右倾型，即富集轻稀土(LREE)、亏损重稀土(HREE)。不同岩体重稀土含量有所不同，如东泉戈壁和库米什北岩体重稀土元素相对富集，说明它们形成的源区和深度不同，或岩浆演化过程中的残留相不同，重稀土元素亏损可能是源区在部分熔融过程中石榴子石为残留相的结果。其次，均出现中等负铕异常，并且异常值在很小范围内保持一致(δEu=0.52～0.96)，具有典型壳源过铝质花岗岩的特征。

微量元素方面，微量元素原始地幔标准化蛛网图(图5)也显示类似的演化模式，均富集Ba、Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素。

图4　研究区花岗岩类稀土元素球粒陨石标准化配分图(标准化数据据文献[47])Fig.4　Chondrite-normalized REE patterns for granitoids in the study area

图5　研究区花岗岩类微量元素原始地幔标准化蛛网图(标准化数据据文献[47])Fig. 5　Primitive mantle-normalized spidergrams of trace elements for granitoids in the study area

4　成岩构造背景

与碰撞有关的过铝质花岗岩的形成与同碰撞早期的地壳加厚有关[48-49]，而主碰撞之后的后碰撞阶段也可以产生大量的高钾钙碱性花岗岩[50]。南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类岩相学及主量元素和微量元素地球化学特征显示，这些岩体为准铝质-过铝质高钾钙碱性系列花岗岩。所有岩体富集大离子亲石元素、亏损高场强元素，稀土元素配分模式图呈右倾型，富集轻稀土、亏损重稀土，铕出现中等负异常，具有上地壳不同程度部分熔融所形成的花岗岩的特征[51]。在微量元素构造环境判别图解Nb-Y、Rb-(Nb+Y)(图6)中，库米什北岩体落入后碰撞花岗岩区域，其余岩体均落入火山弧花岗岩-同碰撞花岗岩区域。结合区域地质资料与已有研究成果，认为南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类形成于陆-陆碰撞环境。

图6　研究区花岗岩类的微量元素构造环境判别图解(据文献[48])Fig.6　Trace element diagrams for discrimination of structural environments of granitoids from the study areaVAG.火山弧花岗岩；WPG.板内花岗岩；Syn-COLG.同碰撞花岗岩；ORG.洋中脊花岗岩

5　南天山洋闭合时限的讨论

岩浆岩、蛇绿岩套、高压变质岩等因能较容易获得精确的成岩年龄而被广泛应用于造山带演化过程的研究[52]。蓝片岩等高压-低温变质岩是洋壳俯冲的记录，其年龄代表洋壳俯冲的年龄，而不是碰撞作用发生的年龄，造山带出现的最新高压-低温变质岩/带的形成时代要早于碰撞造山事件[53]。南天山东段库米什铜花山一带蓝片岩中蓝闪石Ar-Ar坪年龄为360 Ma[54]，代表该区最年轻的蓝片岩年龄，说明该区陆-陆碰撞造山作用的发生应该晚于360 Ma。塔里木、伊犁地块和哈萨克斯坦—北天山的古地磁资料显示早二叠世塔里木板块已经与伊犁地块联合为一个整体[12]；南天山后碰撞钾长花岗岩和后造山碱性岩年龄分别为280～266 Ma和275～260 Ma[6,33,55,63]，说明该区陆-陆碰撞造山作用的发生应该早于二叠纪。

前已述及，(341±6) Ma的阿訇开里得南岩体、330 Ma的虎拉山北缘富铝花岗岩[33]、(305±1) Ma 的东泉戈壁岩体、(297±5) Ma和(304±12) Ma的盲起苏岩体、(293±1.3) Ma的库米什北岩体等早石炭世—早二叠世花岗岩类的形成与碰撞作用有关。这些岩体的侵位年龄说明该时期俯冲作用结束，洋盆已闭合。基于上述信息，塔里木板块与伊犁—哈萨克斯坦板块陆-陆碰撞造山作用在其东段可能发生于早石炭世，之后转入后碰撞演化阶段。

表3　南天山造山带东西段岩石成岩年龄对比

近年来在国内外期刊上所报道的关于南天山造山带地层、高压变质岩、岩浆岩、蛇绿混杂岩等方面的年龄信息汇总于表3。可以看出，南天山西段在早石炭世表现出与其东段完全不同的构造属性。在高压变质岩方面，西段哈尔克山北坡高压变质带变质年龄范围为310～345 Ma[2,56-59]，明显晚于东段最年轻的库米什铜花山蓝片岩变质年龄[54]。在岩浆岩方面，出露于南天山西段穹库什太一带322～325 Ma的早石炭世花岗岩具有火山弧花岗岩的特征[36]；那拉提山—新源县南缘大哈拉军山组岛弧型火山岩的最年轻年龄为313 Ma[60]；境外，在巴什吉尔—谢尔普霍夫地区发育的早石炭世钙碱性火山岩也被认为是岛弧环境的产物[4]。在地层方面，南天山西段库勒湖蛇绿混杂岩带和黑英山阿尔腾卡什组硅质岩中存在大量早石炭世放射虫化石[59]；独库公路等地出露的下石炭统主要为灰岩，属浅海相沉积[60]。这些资料说明，南天山西段那拉提山南缘、哈尔山北缘欧西大阪等地在早石炭世处于一个大陆边缘的活动时期，古南天山洋还没有完全消减，俯冲作用尚未结束。较多研究[3,5,6,13,27]认为，南天山西段碰撞造山事件发生于晚石炭世—早二叠世，前人已有大量报道，本文不再重述。

综上所述，南天山洋东、西两段在早石炭世具有不完全相同的构造演化模式。该时期，其东段库米什、库鲁克塔格、虎拉山等地古洋盆的俯冲作用已结束，区域上进入陆-陆碰撞造山阶段；而其西段那拉提山南缘、哈尔克山北缘、欧西大阪等地的俯冲作用持续到晚石炭世。晚石炭世—早二叠世南天山残留洋完全闭合，全面进入陆内演化阶段。

6　结　论

(1)南天山东段早石炭世—早二叠世花岗岩类具有类似的岩石学与地球化学特征，均属于准铝质-过铝质高钾钙碱性系列花岗岩。稀土元素配分模式呈右倾型，富集轻稀土(LREE)元素、亏损重稀土(HREE)元素，并具有中等负铕异常。微量元素富集Ba、Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素。结合区域地质资料与已有研究成果，认为其形成于陆-陆碰撞环境。

(2)由南天山造山带东、西段高压变质岩、岩浆岩、沉积岩和蛇绿混杂岩等方面的岩石成岩年龄对比可见，南天山古洋盆闭合时间东段早于西段，在其东段于早石炭世已进入碰撞阶段，而在其西段碰撞事件发生于晚石炭世—早二叠世，标志南天山残留洋完全闭合，全面进入陆内演化阶段。

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Geological Characteristics of Middle-Late Paleozoic Granitoid Plutons in the East Section of Chinese South Tianshan and Its Constraints to the Closure Time of South Tianshan Ocean

NIJAT Abdurusul1,2, MUHTAR Zari1,2, JIA Xiaoliang3

(1.SchoolofGeologyandMiningEngineering,XinjiangUniversity,Urumqi,Xinjiang830046，China; 2.XinjiangKeyLaboratoryforGeodynamicProcessesandMetallogenicPrognosisoftheCentralAsianOrogenicBelt,XinjiangUniversity,Urumqi，Xinjiang830046,China;3.StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069，China)

Four typical granitoids exposed in east section of south Tianshan are chosen for this study. Geochemical analyses show that these intrusions are metaluminous to peraluminous high-K calc-alkaline series and relatively rich in LILEs of Rb，Ba，Th and U, poor in HFSEs of Nb, Ta, Zr, Hf. The chondrite-normalized REE diagrams show that these intrusions are rich in LREE and depleted in HREE with high fractionations of LREE and HREE and moderate negative Eu anomalies(δEu=0.52-0.96). Such similar geochemical and petrological characteristics and previous studies indicated that the granitoids formed during the continental collision stage. Correlation of diagenetic ages for high pressure metamorphic rocks, plutons, sedimentary formations and ophiolitic mélanges exposed in the east-west section of south Tianshan indicates regional differences during late Paleozoic tectonic evolution process of south Tianshan which can be characterized by early Carboniferous collision on the eastern part and late Carboniferous collision on the western part, supporting that the closure time of the east section was earlier than the west section of the Paleo-south Tianshan ocean.

south Tianshan; Kuruktagh; granitoid; tectonic evolution; closure time

2015-10-09；改回日期：2015-11-19；责任编辑：潘令枝。

国家自然科学基金项目(41502213，41562010，41162006)。

尼加提·阿布都逊，男，讲师，硕士，1987年出生，构造地质学专业，主要从事岩石大地构造相关的教学与科研工作。

Email: nijatuy@xju.edu.cn。

木合塔尔·扎日，男，教授，博士，1960年出生，构造地质学专业，主要从事区域大地构造方面的科研和教学。

Email：1205215168@qq.com。

P542

A

1000-8527(2016)02-0263-11