東天山雅滿蘇南巖體成因及地質意義

丁磊磊, 毛啟貴,李偉, 袁鑫, 姜玉龍

摘? 要：東天山雅滿蘇島弧的構造屬性及演化過程一直存在爭議。以雅滿蘇南花崗巖為研究對象，進行全巖地球化學、鋯石年代學及Hf同位素特征分析。雅滿蘇南花崗巖形成于（315.3±3.6） Ma，具高SiO2（74.98%～76.94%）， 高Na2O+K2O（ 8.21%～8.49%）特征，A/CNK值小于1.1，為高鉀鈣堿性“I”型花崗巖。微量元素特征上，富集大離子親石元素（Rb，Th，U），虧損高場強元素（Nb，Ta，Ti）與典型俯沖帶一致。Nb/Ta值（6.62～15.79）介于大陸地殼值與地幔值之間。鋯石εHf（t）值范圍為-8.7～8.7，指示巖漿源區經歷了殼?；旌献饔?。結合前人研究，雅滿蘇南花崗巖是晚石炭世康古爾塔格洋向南俯沖過程的產物。

關鍵詞：東天山;石炭紀;雅滿蘇帶;構造屬性 “I”型花崗巖

中亞造山帶位于西伯利亞克拉通與塔里木-華北克拉通之間，記錄了古亞洲洋俯沖消減至閉合的過程，是全球最重要顯生宙造山帶之一[1-3] 。東天山造山帶作為中亞造山帶南緣的重要組成部分，在古生代至中生代期間經歷了一系列微陸塊、島弧和增生雜巖的匯聚拼貼和碰撞作用，是研究增生作用過程的天然實驗室[4-7]。

雅滿蘇島弧位于北天山-阿其克庫都克-尾亞斷裂帶和康古爾塔格構造帶之間。近年來，該區域報道了大量早—晚古生代的弧巖漿作用記錄，如337 Ma的安山巖，331 Ma的阿奇山組火山巖，328 Ma的紅云灘花崗巖，313 Ma的英安巖[8-11]。長期以來，東天山造山帶中大南湖島弧與中天山島弧間大洋的閉合時限和俯沖極性一直存在爭議。在閉合時限上，存在前泥盆紀閉合、早石炭世閉合及晚石炭世末—早二疊世期間閉合3種不同觀點[4-6， 12-16]。在雅滿蘇島弧的成因上存在2種認識：①雅滿蘇島弧形成于大洋向北俯沖向南回撤的過程[4， 16-18];②雅滿蘇是中天山島弧體系的一部分，形成于大洋向南的俯沖過程[19， 20]。由于花崗巖的成分與源區組成及熔融的溫壓條件有關，可揭示深部地殼特征[21，22]，本文以雅滿蘇南花崗巖為研究對象，通過地球化學、年代學、同位素地球化學手段，為東天山地區古生代演化提供制約。

1? 區域構造與研究區地質概況

東天山位于天山山脈東88°經線以東地區，經歷了古—中生代的增生造山演化和新生代的隆升和剝蝕事件[4， 12， 23]。增生造山階段的大地構造單元主要包括大南湖島弧帶、康古爾塔格構造帶、雅滿蘇島弧、中天山島弧及南天山構造帶（圖1）。

大南湖島弧帶位于吐哈盆地南緣。奧陶—二疊紀的巖漿活動記錄豐富，與弧巖漿特征相似，富集大離子親石元素，虧損高場強元素[24-27]。同期的奧陶—泥盆紀地層也以火山沉積巖系為主。石炭紀地層除延續火山巖及火山碎屑巖為主的特點外，還存在厚層鈣質砂巖及灰巖記錄。上二疊統砂巖不整合于下二疊統火山碎屑巖地層之上[17， 28]?？倒艩査駱嬙鞄挥诳倒艩査駭嗔雅c雅滿蘇斷裂之間。該帶保存有494 Ma的蛇綠巖記錄，玄武巖、硅質巖、泥質砂巖呈巖塊狀分布于砂巖、泥質巖基質中[29， 30]。雅滿蘇島弧夾于雅滿蘇斷裂及北天山-阿其克庫都克-尾亞斷裂之間，主要發育石炭—二疊系。二疊系與前二疊系之間為不整合接觸關系。下二疊統主要以凝灰質火山巖、礫巖為主，含基性火山巖。上二疊統整合或平行不整合覆于下二疊統之上，為灰-灰紫色中粗粒巖屑砂巖、含礫粗砂巖夾粉砂巖、泥晶灰巖。目前帶內最早的巖漿記錄是349 Ma的西風山花崗巖[26]，石炭—二疊紀巖漿作用活躍，持續到三疊紀[31-33]。中天山島弧帶是位于北天山-阿其克庫都克-尾亞斷裂以南的陸緣弧，基底為低-高級變質的前寒武紀巖系[5， 34]。古生代地層記錄保存較差，零星分布的志留—泥盆系與前寒武系之間為不整合接觸。古生代巖漿記錄發育，如481 Ma的庫米什花崗閃長巖;445 Ma的天湖東花崗巖;368 Ma的干溝花崗巖;347.5 Ma的喀拉塔格安山巖及321.4 Ma的沙泉子花崗巖[34-38]。

研究中的花崗巖來自于東天山造山帶雅滿蘇南部地區（圖2）。雅滿蘇南花崗巖野外呈淺肉紅色，破碎發育（圖3-a），露頭周緣為二疊系[39]。本次研究中，所采集花崗巖樣品號為17YMS01，樣品為中粒塊狀構造。樣品在鏡下呈中粗?；◢徑Y構，礦物主要由鉀長石、斜長石、石英、黑云母組成。鉀長石呈板狀，粒徑2～4 mm，具條紋構造，輕微泥化，含量約45%;斜長石粒徑1～3 mm，發育聚片雙晶，輕微絹云母化、高嶺土化，含量約20%;石英呈他形粒狀，粒徑1～2 mm，波狀消光，分布不均勻，含量約30%;黑云母為片狀，粒徑0.3～1 mm，含量5% （圖3-b）。

2? 樣品分析方法

2.1? 主微量元素分析

樣品主量及微量元素測試在廣州澳實礦物實驗室完成。主量元素采用X射線熒光光譜儀分析，測試精度優于5%。微量元素分析采用ICP-MS分析，精度優于10%。

2.2? 鋯石U-Pb定年和Hf同位素

鋯石樣品的制備和分析在中國科學院地質與地球物理研究所完成。鋯石年齡分析使用四級桿電感耦合等離子體質譜儀，束斑大小為50 μm。所用標樣為91 500、GJ-1、NIST SRM610。數據處理采用isoplot [40]，分析點標準偏差為1σ，206Pb/238U加權平均年齡的置信度為95%。原位鋯石Lu-Hf同位素分析采用Neptune型離子體多接收器。測試位置為已進行U-Pb分析的斑點或附近。詳細測試流程和數據校正方法見Wu et al.， 和謝烈文等[41， 42]。

3? 實驗結果

3.1? 年代學分析

本次研究對樣品17YMS01共進行了30個鋯石U-Pb年齡點的測定 （表1）。圖像顯示大部分鋯石呈自形-半自形結構，內部結構均勻，具清晰的韻律震蕩環帶（圖4-a），所有樣品的Th/U比值均大于0.1，為巖漿成因鋯石[43， 44]。實驗獲得了20個諧和數據，206Pb/238U加權平均年齡為（315.3±3.6） Ma（圖4-b）。

3.2? 全巖主微量元素

本次測定了5個主微量元素，結果見表2。雅滿蘇南花崗巖樣品17YMS01具高SiO2（74.98%～76.94%）， Al2O3含量12.15%～12.28%。富堿，Na2O+K2O總質量分數為8.21%～8.49%。在TAS圖解上，樣品點落入花崗巖區域（圖5-a）。A/CNK值小于1.1，在A/NK-A/CNK圖解上，樣品點落入準鋁質-弱過鋁質系列的邊界上（圖5-b）。硅鉀關系圖解表明，巖石屬高鉀鈣堿性巖石系列（圖5-c）。綜上，雅滿蘇南花崗巖屬準鋁質高鉀鈣堿性花崗。微量元素特征上，樣品17YMS01顯示出富集大離子親石元素Rb ，Ba，Th，U（圖6-a），虧損高場強元素Nb，Ta，Zr，Ti。從圖6-b中可看出，顯示右傾特征，輕重稀土分餾明顯（La/Yb比值4.12～4.35），Eu負異常明顯（0.35～0.39）。

3.3? 鋯石Hf同位素

鋯石Hf同位素分析見表3。本研究對17YMS01的鋯石進行了20個點的Hf同位素分析，測點的176Hf/177Hf值介于0.282 336～0.282 849，εHf（t）值介于-8.7～8.7。

4? 巖石成因討論

雅滿蘇南花崗巖樣品（17YMS01）具高Na2O（3.62%～3.78%），低A/CNK（0.98～1.03）特征，與典型的“I”型花崗巖相似（Na2O>3.2%，A/CNK<1.1），與“S”型的花崗巖不同[50， 51]。微量元素特征上，樣品具低Zr（56～62）、Nb（8.1～9.0）、Ce（32.0～34.0）和10000Ga/Al（1.71～1.80）特征，與“A”型花崗巖不同[52， 53]。在Zr/SiO2和 Rb/Zr-SiO2圖解上[53-54]，雅滿蘇南花崗巖均落入“I”型火成巖區域（圖7）。另外，樣品中未觀察到“S”型火成巖常見的富鋁礦物，如堇青石、石榴子石等。因此，雅滿蘇南花崗巖應屬“I”型花崗巖。

“I”型鈣堿性花崗巖的成因機制主要有2種：

①下地殼受地幔作用部分熔融成因[55];②地殼的部分熔融與來自幔源的鐵鎂質巖漿的混合成因[56]。全球平均大陸地殼Nb/Ta值為11，而地幔Nb/Ta值為17.5[57]。研究區樣品的Nb/Ta平均值為11.04，最高值達到15.79，表明存在幔源物質的貢獻。但樣品具低Mg#值（14～36）、Cr（10～12）遠低于地?；詭r漿來源的熔體[58]。因此，研究區花崗巖不可能是單純地?；詭r漿分離結晶的產物。在鋯石Hf同位素特征上，樣品εHf（t）值（-8.7～8.7）分布范圍較為分散。研究認為，具正εHf（t）值的花崗巖來源于虧損地?；蛱潛p地幔新派生的年輕殼源物質部分熔融，具負εHf（t）值的花崗質巖石的巖漿源區存在古老地殼基底的貢獻[21， 59]。在地球化學和同位素特征上，雅滿蘇南花崗巖與殼?；旌闲统梢虻幕◢弾r類似。遺憾的是，研究區露頭風化破碎，未觀察到巖漿混合的巖相學證據。但同一時代，雅滿蘇島弧西部地區晚石炭世火成巖中混合現象常見[60， 61]。綜上，雅滿蘇南花崗巖的源區為地殼部分熔融與幔源巖漿的混合成因。

5? 構造背景討論

在東天山造山帶中，大南湖島弧與中天山間大洋的閉合時限和俯沖極性一直存在爭議。在閉合時限上，存在①前泥盆紀閉合[5， 12， 13];②早石炭世閉合[14] ;③晚石炭世末—早二疊世期間閉合3種不同觀點[4， 6， 15， 16]。在雅滿蘇島弧的成因上則存在2種認識：①雅滿蘇島弧形成于大洋向北俯沖向南回撤的過程[4， 16-18];②雅滿蘇是中天山島弧體系的一部分，形成于大洋向南的俯沖過程[19， 20]。

研究表明，不同構造環境下形成的火山巖在地球化學特征上存在顯著差異[52， 62]。在本次研究中，雅滿蘇南花崗巖富集大離子親石元素Rb，Th，U，虧損高場強元素Nb，Ta，Ti，這與典型俯沖相關元素的微量元素特征一致[63]。從圖8可看出[62]，雅滿蘇南花崗巖的數據均落入火山弧所在區域（圖8）。結合島弧巖漿源區具古老陸殼基底成分的特征，雅滿蘇南花崗巖形成于大洋俯沖消減過程的陸緣弧環境。

結合前人在巖石學、增生楔方面的研究，可得出：①石炭紀巖漿巖在雅滿蘇弧巖漿帶和中天山島弧之上均有發育，其分布跨越了二者之間的阿其克庫都克-尾亞斷裂。中天山島弧上石炭紀玄武巖安山巖和流紋巖具島弧地球化學特征，與雅滿蘇弧巖漿帶同期巖漿作用特征一致[11， 37， 38];②雅滿蘇巖漿帶石炭紀火山巖中發現了許多捕獲的前寒武紀鋯石記錄，鋯石年齡分布在～600 Ma，～1000 Ma，～1400 Ma，～2200 Ma，～2600 Ma，與中天山島弧沉積巖和巖漿巖中記錄的鋯石年齡分布相似[64]。以上2點證據表明，雅滿蘇帶與中天山島弧具構造親緣性，為中天山島弧體系的一部分。另外，雅滿蘇北部的增生混雜巖具頂部向北的變形構造及地層向北變年輕的趨勢，指示了向南的俯沖作用[30]。

綜上，晚石炭世康古爾塔格洋尚未閉合，雅滿蘇南花崗巖是大洋向南俯沖形成的弧巖漿作用的記錄。

6? 結論

（1） 雅滿蘇南花崗巖形成于（315 ± 3.6）Ma，為晚石炭世巖漿活動的產物。

（2） 雅滿蘇南花崗巖高SiO2（74.98%～76.94%），Na2O+K2O總質量分數為 8.21%～8.49%，低Al2O3（12.15%～12.28%）， A/CNK值小于1.1，為“I”型花崗巖。樣品Nb/Ta均值為11.04，介于大陸地殼值（10.91）與地幔值（17.39～17.78）之間。源區為地殼物質，也有來自地幔物質貢獻。

（3） 雅滿蘇南花崗巖是康古爾塔格洋向南俯沖形成的弧巖漿記錄。雅滿蘇帶與中天山島弧具構造親緣性，為中天山島弧體系的一部分。

致謝：中國科學院地質與地球物理研究所年代學實驗和廣州澳實分析公司在年代學和元素成份分析中給予了大量幫助。同時感謝李詠晨碩士在野外考察中的幫助，感謝梁鵬博士在成文過程中的探討。

參考文獻

[1]? ? 肖文交，舒良樹，高俊，等. 中亞造山帶大陸動力學過程與成礦作用 [J]. 新疆地質，2008，26（1）：4-8.

[2]? ? SENG?R A，NATAL'IN B，BURTMAN V. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia [J]. Nature，1993，364（1）：299-307.

[3]? ? 李三忠，楊朝，趙淑娟，等.全球早古生代造山帶（Ⅱ）：俯沖-增生型造山 [J]. 吉林大學學報：地球科學版，2016，46（4）：968-1004.

[4]? ? XIAO W，ZHANG L，QIN K，et al. Paleozoic accretionary and collisional tectonics of the Eastern Tianshan （China）：Implications for the continental growth of Central Asia [J]. American Journal of Science，2004，304（4）：370-395.

[5]? ? 馬瑞士，舒良樹，孫家齊.東天山構造演化與成礦[M].北京：地質出版社，1997.

[6]? ? 李錦軼，王克卓，李文鉛，等. 東天山晚古生代以來大地構造與礦產勘查 [J]. 新疆地質，2002，20（4）：295-301.

[7]? ? 王國燦，張孟，馮家龍，等. 東天山新元古代—古生代大地構造格架與演化新認識 [J]. 地質力學學報，2019，25（5）：798-819.

[8]? ? 魏博月，吳塹虹，劉飚，等. 東天山雅滿蘇地區安山巖年代學、地球化學特征及其構造意義 [J]. 南方金屬，2020，236（5）：14-32.

[9]? ? 鄭加行，趙同陽，韓瓊，等. 東天山阿奇山組火山巖鋯石U-Pb年齡地球化學特征及意義 [J]. 新疆地質，2017，35（4）：446-454.

[10]? 吳昌志，張遵忠，ZAW K等. 東天山覺羅塔格紅云灘花崗巖年代學、地球化學及其構造意義 [J]. 巖石學報，2006，22（5）：1121-1134.

[11]? 李兆，陳岳龍，包創，等. 東天山阿齊山地區石炭紀火山巖及構造演化 [J]. 新疆地質，2018，36（03）：291-298.

[12]? 舒良樹，夏飛. 新疆北部古生代大陸增生構造 [J]. 新疆地質，2001，19（1）：59-63.

[13]? CHARVET J，SHU L，LAURENT-CHARVET S，et al. Palaeozoic tectonic evolution of the Tianshan belt，NW China [J]. Science China Earth Sciences，2011，54（2）：166-184.

[14]? MA X，SHU L，MEERT J G，et al. The Paleozoic evolution of Central Tianshan：Geochemical and geochronological evidence [J]. Gondwana Research，2014，25（2）：797-819.

[15]? 秦克章，方同輝，王書來，等. 東天山板塊構造分區、演化與成礦地質背景研究 [J]. 新疆地質，2002，20（04）：302-308.

[16]? ZHANG Y，SUN M，YUAN C，et al. Alternating Trench Advance and Retreat：Insights From Paleozoic Magmatism in the Eastern Tianshan，Central Asian Orogenic Belt [J]. Tectonics，2018，37（7）：2142-2164.

[17]? 李錦軼，王克卓，孫桂華，等. 東天山吐哈盆地南緣古生代活動陸緣殘片：中亞地區古亞洲洋板塊俯沖的地質記錄 [J]. 巖石學報，? ?2006，22（5）：1087-1102.

[18]? 楊震，古力巴哈爾·阿布都熱西提，木合塔爾·扎日，等. 東天山覺羅塔格一帶晚古生代巖漿巖地球化學特征及構造意義 [J]. 西北地質，2015，48（2）：104-111.

[19]? 周濟元，崔炳芳，肖惠良，等. 新疆康古爾-黃山對接碰撞帶的存在、成礦模式及成礦預測 [J]. 火山地質與礦產，2001，22（4）：252-263.

[20]? 木合塔爾·扎日，尼加提·阿布都遜，吳兆寧. 覺羅塔格南緣石炭系火山巖地球化學特征及其對古亞洲洋南緣構造演化的指示意義 [J]. 地學前緣，2015，22（1）：238-250.

[21]? 吳福元，李獻華，楊進輝，等. 花崗巖成因研究的若干問題 [J]. 巖石學報，2007，23（6）：1217-1238.

[22]? JAHN B-M. Accretionary orogen and evolution of the Japanese Islands：Implications from a Sr-Nd isotopic study of the Phanerozoic granitoids from SW Japan [J]. American Journal of Science，2010，310（10）：1210-1249.

[23]? 高洪雷，劉紅旭，何建國，等. 東天山地區中—新生代隆升-剝露過程：來自磷灰石裂變徑跡的證據 [J]. 地學前緣，2014，21（1）：249-260.

[24]? 陳富文，李華芹，陳毓川，等. 東天山土屋—延東斑巖銅礦田成巖時代精確測定及其地質意義 [J]. 地質學報，2005，79（2）：256-261.

[25]? 李文鉛，夏斌，王克卓，等. 新疆東天山彩中花崗巖體鋯石SHRIMP年齡及地球化學特征 [J]. 地質學報，2006，80（1）：43-52.

[26]? 周濤發，袁峰，張達玉，等. 新疆東天山覺羅塔格地區花崗巖類年代學、構造背景及其成礦作用研究 [J]. 巖石學報，2010，26（2）：478-502.

[27]? 張照偉，臧遇時，王亞磊，等. 新疆東天山玉海斑巖銅礦鋯石SHRIMP U-Pb年齡及構造意義 [J]. 地球學報，2016，（1）：59-68.

[28]? 新疆維吾爾自治區地質礦產局.新疆維吾爾自治區區域地質志 [M]. 北京：地質出版社1993.

[29]? 李文鉛，馬華東，王冉，等. 東天山康古爾塔格蛇綠巖SHRIMP年齡、Nd-Sr同位素特征及構造意義[J]. 巖石學報，2008，24（4）：773-780.

[30]? CHEN Z，XIAO W，WINDLEY B F，et al. Composition，provenance，and tectonic setting of the southern Kangurtag accretionary complex in the Eastern Tianshan，NW China：Implications for the late Paleozoic evolution of the North Tianshan Ocean [J]. Tectonics，2019，38（8）：2779-2802.

[31]? ZHANG S，CHEN H，HOLLINGS P，et al. Tectonic and magmatic evolution of the Aqishan-Yamansu belt：A Paleozoic arc-related basin in the Eastern Tianshan （NW China） [J]. GSA Bulletin，2020，133（5-6）：1320-1344.

[32]? ZHAO L，CHEN H，ZHANG L，et al. The Late Paleozoic magmatic evolution of the Aqishan-Yamansu belt，Eastern Tianshan：constraints from geochronology，geochemistry and Sr–Nd–Pb–Hf isotopes of igneous rocks [J]. Journal of Asian Earth Sciences，2018，153（1）：170-192.

[33]? 雷如雄，吳昌志，張遵忠，等. 東天山雅滿蘇北巖體的年代學、地球化學及其構造意義 [J]. 巖石學報，2013，29（8）：2653-2664.

[34]? 李秋根，劉樹文，宋彪等. 中天山東段中元古代晚期—古生代構造-熱事件：SHRIMP鋯石年代學證據 [J]. 地學前緣，2009，（2）：175-184.

[35]? 雷如雄，吳昌志，屈迅，等. 中天山天湖東鐵鉬礦含礦片麻狀花崗巖年代學、地球化學和鋯石Hf同位素對于中天山早古生代構造演化的啟示[J].吉林大學學報（地），2014，44（5）：1540-1552.

[36]? 石玉若，劉敦一，張旗，等. 中天山干溝一帶花崗質巖類SHRIMP年代學及其構造意義 [J]. 科學通報，2006，51（22）：2665-2672.

[37]? 毛啟貴，王京彬，肖文交，等. 東天山中天山構造帶喀拉塔格地區 早石炭世島弧火山巖的厘定及其構造意義 [J]. 地質學報，? ? ? ? ? ? 2014， 88（10）：1790-1799.

[38]? ZHANG X，ZHAO G，EIZENH?FER P R，et al. Latest Carbonifer? ? ? ? ? ? ?ous closure of the Junggar Ocean constrained by geochemical and? ? ? ? ? zircon U–Pb–Hf isotopic data of granitic gneisses from the Central Tianshan block，NW China [J]. Lithos，2015，238（1）：26-36.

[39]? 新疆維吾爾族自治區地質局區域地質測量大隊編圖分隊.圖茲雷克幅（1：20萬地質圖）[R].中華人民共和國地質圖，1976.

[40]? LUDWIG K. Mathematical–statistical treatment of data and errors for 230Th/U geochronology [J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry，2003，52（1）：631-656.

[41]? 謝烈文，張艷斌，張輝煌，等.鋯石/斜鋯石U-Pb和Lu-Hf同位素以及微量元素成分的同時原位測定[J]. 科學通報，2008，53（02）：220-228.

[42]? WU F Y，YANG Y H，XIE L W，et al. Hf isotopic compositions of the standard zircons and baddeleyites used in U–Pb geochronology [J]. Chemical Geology，2006，234（1-2）：105-126.

[43]? BELOUSOVA E，GRIFFIN W L，O'REILLY S Y，et al. Igneous zircon：trace element composition as an indicator of source rock type [J].Contributions to mineralogy and petrology，2002，143（5）：602-622.

[44]? CORFU F，HANCHAR J，HOSKIN P. Atlasof ZirconTextures [J]. Reviews in Mineralogy and GeochemisGtry，2003，53（1）：469-500.

[45]? MIDDLEMOST E A. Naming materials in the magma/igneous rock system [J]. Earth-science reviews，1994，37（3-4）：215-224.

[46]? SHAND S J. Eruptive rocks：their genesis，composition，classifica? ? ?tion，and their relation to ore deposits with a chaper on meteorites [R]. New York，1943.

[47]? PECCERILLO A，TAYLOR S. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area，northern Turkey [J]. Contributions to mineralogy and petrology，1976，58（1）：63-81.

[48]? SUN S-S，MCDONOUGH W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts：implications for mantle composition and processes [J]. Geological Society，1989，42（1）：313-345.

[49]? BOYNTON W V. Cosmochemistry of the rare earth elements：meteorite studies [M]. Developments in geochemistry，1984：63-114.

[50]? WHITE A，CHAPPELL B. Granitoid types and their distribution in the Lachlan Fold Belt，southeastern Australia [J]. Geological Society of America Memoir，1983，159（12）：21-34.

[51]? CHAPPELL B，WHITE A. I-and S-type granites in the Lachlan Fold Belt [J]. Transactions of the Royal Society of Edinburgh：Earth Sciences，1992，83（1-2）：1-26.

[52]? FROST B R，BARNES C G，COLLINS W J，et al. A geochemical classification for granitic rocks [J]. Journal of petrology，2001，42（11）：2033-2048.

[53]? COLLINS W，BEAMS S，WHITE A，et al. Nature and origin of A-type granites with particular reference to southeastern Australia [J]. Contributions to mineralogy and petrology，1982，80（2）：189-200.

[54]? HARRIS N B，PEARCE J A，TINDLE A G. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism [J]. Geological Society，London，Special Publications，1986，19（1）：67-81.

[55]? CHAPPELL B W，WHITE A J. Two contrasting granite types：25 years later [J]. Australian journal of earth sciences，2001，48（4）：489-499.

[56]? KEMP A I，HAWKESWORTH C J，FOSTER G L，et al. Magmatic and crustal differentiation history of granitic rocks from Hf-O isotopes in zircon [J]. Science，2007，315（5814）：980-983.

[57]? GREEN T H. Significance of Nb/Ta as an indicator of geochemical processes in the crust-mantle system [J]. Chemical geology，1995，120（3-4）：347-359.

[58]? WILSON B M. Igneous petrogenesis a global tectonic approach [M]. Springer Science & Business Media，2007.

[59]? VERVOORT J D，BLICHERT-TOFT J. Evolution of the depleted mantle：Hf isotope evidence from juvenile rocks through time [J]. Geochimica et cosmochimica acta，1999，63（3-4）：533-556.

[60]? ZHANG W，CHEN H，HAN J，et al. Geochronology and geochemistry of igneous rocks in the Bailingshan area：Implications for the tectonic setting of late Paleozoic magmatism and iron skarn mineralization in the eastern Tianshan，NW China [J]. Gondwana Research，2016，38（1）：40-59.

[61]? ZHAO L，CHEN H，HOLLINGS P，et al. Late Paleozoic magmatism and metallogenesis in the Aqishan-Yamansu belt，Eastern Tianshan：Constraints from the Bailingshan intrusive complex [J]. Gondwana Research，2019，65（1）：68-85.

[62]? PEARCE J A，HARRIS N B，TINDLE A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks [J]. Journal of petrology，1984，25（4）：956-983.

[63]? MCCULLOCH M T，GAMBLE J. Geochemical and geodynamical constraints on subduction zone magmatism [J]. Earth and Planetary Science Letters，1991，102（3-4）：358-374.

[64]? LUO T，LIAO Q-A，ZHANG X-H，et al. Geochronology and geochemistry of Carboniferous metabasalts in eastern Tianshan，Central Asia：evidence of a back-arc basin [J]. International Geology Review，2016，58（6）：756-772.

Genesis and Geological Significance of? Southern Yamansu Rock Mass， East Tianshan

Ding Leilei1，Mao Qigui2，Li Wei1，Yuan Xin3，Jiang Yulong3

（1. Beijing Institute of mineral geology Co.， Ltd，Beijing，100012，China;2.Xinjiang Research Center for Mineral Resources， Xinjiang Institute of Ecology and Geography， Chinese Academy of Sciences， Urumqi，Xinjiang，830011，China;3. China University of Geosciences （Beijing），Beijing，100083，China）

Abstract：The tectonic affinity of the Yamansu belt has long been an issue of debate. In this study， whole rock element analysis， zircon in-situ U-Pb and Hf isotopic analysis of the Southern Yamansu granite were carried out. The southern yamansu granite was formed at （315.3 ± 3.6） ma， owning high content of SiO2（74.98%-76.94%） and Na2O+K2O（8.21-8.49%）， but lower in A/CNK（<1.1）. It is high potassium calc-alkaline "I" type granite.Granite is characterized by enrichments in LILE （e.g. Rb， Th and U） and depletions in HFSE （e.g. Nb， Ta and Ti）， which are similar to those of typical subduction-related magmatic rocks. The value Nb/Ta （6.62～15.79） and εHf（t） （-8.7～8.7） imply a crust-mantle mixing originated magma source. In combination with previous studies， we concluded that the Southern Yamansu granite was formed by southward subduction of the Kanguertag Ocean in late Carboniferous.

Key words：Eastern Tianshan; Carboniferous; Yamansu; Tectonic affinity;“ I” type granite