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南天山碰撞造山带位于西伯利亚与塔里木板块之间的北亚造山区南部的天山造山系的中南部，为一典型的晚古生代造山带。它是由塔里木微板块与哈萨克斯坦微板块之间的开阔洋盆在晚古生代闭合导致碰撞造山形成的，在这种背景下，广泛发育晚石炭世-早二叠世的花岗质岩体。本文在前人研究和野外详细地质调查的基础上，对本研究区内的花岗岩体进行了归并和划分，并通过对红山岩体和托格拉克岩体的岩石学矿物学特征、地球化学特征及锆石U-Pb年代学等方面的研究，探讨了其成因、源区特征及构造环境等方面的问题，取得以下进展：1、红山岩体主要为黑云母二长花岗岩和中粗粒正长花岗岩，属于准铝质-弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩；锆石U-Pb SHRIMP测年显示该岩体侵位于297±3Ma，时代为早二叠世；源区残留矿物主要为角闪石+石榴子石，有少量斜长石，形成压力为0.9~1.3GPa；为后碰撞背景下下地壳高钾安山质源区部分熔融形成，幔源物质贡献不大。2、托格拉克岩体主要为粗粒二长花岗岩和中粗粒正长花岗岩，属于高钾钙碱性-钾玄岩系列，准铝质I型花岗岩，具有向A型花岗岩过渡的特征，锆石U-Pb SHRIMP测年显示二长花岗岩侵位于287±3Ma，正长花岗岩侵位于289±4Ma,时代均为早二叠世，源区残留矿物主要为角闪石+斜长石，无石榴子石，形成压力小于0.8或1GPa，在后碰撞的晚期地壳减薄机制下，镁铁质岩浆上涌诱发高钾玄武安山质-安山质的源区物质部分熔融形成的。综合上述分析认为，研究区南天山造山带后碰撞时代大致在300～285Ma。说明在早石炭世南天山晚古生代洋盆最终闭合，塔里木板块与哈萨克斯坦板块碰撞造山；在石炭纪末（300Ma左右），碰撞造山结束，南天山地区转入后碰撞构造环境。