天山造山带位于中亚造山带南缘,分布着大量的岩浆岩,与矿产资源关系密切。新疆温泉地区位于伊犁-哈萨克斯坦板块北部边缘,广泛发育早古生代侵入岩,侵入岩带对探究伊犁地块北缘早古生代构造背景及洋陆演化具有重要意义。文章在野外地质填图和岩相学观察基础上,对温泉地区奥陶纪闪长岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、Sr-Nd-Hf同位素和地球化学研究。年代学表明,石英闪长岩锆石U-Pb加权平均年龄分别为467.7±5.4Ma,457.1±3.9Ma和455.4±5.0Ma,表明其结晶时间从中奥陶世一直持续到晚奥陶世早期。地球化学成分显示闪长岩SiO₂含量（50.19%⁶1.91%,平均56.57%）、TiO₂含量（0.84%¹.13%,平均1.01%）较低,CaO含量（3.94%⁹.45%,平均6.50%）、MgO含量（2.36%⁸.17%,平均4.60%）和全碱含量（3.74%⁷.06%,平均5.41%）相对较高,并具有高的Na₂O/K₂O比值（2.50⁴.61,平均3.69）,低的A/CNK比值（0.70⁰.95,平均0.84）,为钙碱性-高钾钙碱性系列岩石。微量元素地球化学显示闪长岩富集大离子亲石元素（K、Rb等）,亏损高场强元素（Ta、Nb、Ti等）;球粒陨石标准化稀土元素分布模式表现为“左陡右缓”的变化趋势,Eu显示弱的负异常（δEu=0.67¹.12,平均值0.90）,重稀土元素含量较低,具有大陆边缘弧火成岩地球化学特征。Harker二元图解表明岩浆演化过程中发生了分离结晶作用,存在于岩体中的地层捕虏体显示其经历了一定的地壳混染。闪长岩样品(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i范围为0.707604⁰.708662,(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i范围为0.512270⁰.512377,?_Nd（t）介于-1.73^-0.70,表现高Sr低Nd特征。两件石英闪长岩样品具有相近的锆石Hf同位素组成:ε_Hf（t）值为3.9⁷.0,两阶段模式年龄(t_DM2)为991Ma¹191Ma（平均1083Ma）,远远大于锆石U-Pb年龄。以上特征表明亏损地幔在闪长岩源区占主导地位,并有早期大洋板片流体交代的富集岩石圈地幔组分的混入。综合地质资料和前人研究成果,文章推测区内闪长岩形成时的动力可能与准噶尔洋于奥陶纪持续向南俯冲有关。