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花岗岩是大陆地壳的重要组成部分,研究历史悠久。关于花岗岩形成与演化的一系列问题一直存在较大的争议,其中花岗岩的成因类型及其与构造环境的关系又是研究的热点问题。新疆北部位于西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块和中朝板块的连接处,隶属于中亚造山带,准噶尔盆地位于天山与阿勒泰造山带之间。卡拉麦里造山带位于东准噶尔东北缘,呈北西西向的卡拉麦里蛇绿混杂岩断续分布其中,卡拉麦里地区大面积分布的花岗岩体成为研究后碰撞构造岩浆演化的理想载体。前人的研究集中在卡拉麦里断裂以北,包括库布苏、黄羊山、老鸦泉、苏吉泉、萨北、贝勒库都克等岩体,锆石年龄在晚石炭世-二叠系之间(287-314Ma),花岗岩成因类型为A型,构造背景为后碰撞伸展环境。此外,虽然卡拉麦里地区报道了大量的偏碱性-碱性花岗岩,而且许多学者也认为大面积的花岗岩与幔源岩浆的底侵有关,但是区域内报道的幔源岩浆活动主要为岩浆混合成因的包体,年龄集中在300-286Ma,与后碰撞花岗岩类同时代的幔源底侵体尚未见报道,缺少直接的地质证据证明底侵作用的存在,所以,对于幔源底侵体的寻找也显得十分必要。笔者在详细的野外地质调查的基础上,结合室内的岩相学、岩石地球化学及同位素的研究,对卡拉麦里断裂以南的五彩城及滴水泉-畜牧办岩体的岩石成因类型、源区特征及构造环境进行了深入研究,查清了卡拉麦里地区花岗岩的成因类型,讨论了花岗岩与辉长岩的源区特征,探讨了区域内花岗岩与大地构造背景的关系,为卡拉麦里洋盆闭合时间的下限提供了可靠的地质依据。主要认识包括：1、五彩城岩体出露于卡拉麦里断裂以南五彩城景区的北侧,呈北西-南东向的带状分布,侵位于下石炭统松喀尔苏组,以钾长花岗岩体为主,边缘部分为石英正长岩体,闪长质包体发育,壳幔混合作用明显,发育石英二长岩、石英二长闪长岩等浆混岩。滴水泉-畜牧办侵入体出露于滴水泉-畜牧办断裂与卡拉麦里断裂之间,呈北西西向的带状分布,侵入于中泥盆统北塔山组或下石炭统松喀尔苏组地层内,主要为钾长花岗岩体,可见规模较小的角闪辉长岩体。滴水泉-畜牧办花岗岩体侵入破坏了新发现的滴水泉蛇绿岩带,在西北部可见蛇绿岩的顶垂体,具“钉合”岩体特征；角闪辉长岩有南侧的畜牧办和北侧的野马站两个岩滴,分别产于花岗岩体的内部和北缘,呈长轴北西向的椭圆形态展布,花岗岩与辉长岩的接触带附近岩浆混合现象明显,可见浆混性质的石英闪长岩,内接触带钾化蚀变明显,见大量的钾长石交代斑晶。2、LA-ICPMS错石U-Pb年龄显示,五彩城岩体形成于早石炭世早期(钾长花岗岩的206Pb/238U的加权平均年龄为341+4Ma和341±5Ma),滴水泉-畜牧办侵入体形成于早石炭世晚期(钾长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄为321±3Ma,角闪辉长岩的206Pb/238U加权平均年龄为319±2Ma)。3、从岩石组合及地球化学特征来看,五彩城岩体岩石组合为石英正长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,低SiO2(59.35%-69.51%), Na2O>K2O(平均为1.54),A/CNK<1.1, SiO2与P205具有较好的负相关性,暗色矿物为角闪石,显示出Ⅰ型花岗岩的特点,富集大离子亲石元素(K、Rb和Ba),不同程度的亏损Nb、Ta、P和Ti,∑REE较高(126.01×10-6-172.66×10-6),δEu不明显(0.75-0.95),与西准噶尔地区早石炭世后碰撞花岗岩类的特点相似；滴水泉-畜牧办侵入体岩石组合为双峰式的辉长岩+花岗岩,花岗岩体高硅(Si02在71.07%-76.71%之间)、富碱(Na20+K20在7.41%-9.07%之间)、K2O>Na2O(平均为1.10),显示出A型花岗岩的特点,所有样品富集Rb、K、Pb,中等-强的亏损Ba、P、Ti,与黄羊山碰撞后花岗岩的特点类似。4、五彩城花岗岩具有正的εNd值(+5.41-+5.95)、较低的Jsr值(0.70289-0.70335)及年轻的Nd二阶模式年龄(610Ma-650Ma),滴水泉-畜牧办花岗岩同样具有正的εNd(t)值(εNd=+5.52-+5.90)及年轻的Nd二阶模式年龄(600Ma-630Ma),其源区特征与北疆地区年轻地壳的特点一致；角闪辉长岩(87Sr/86Sr)i为0.70359,εNd(t)=+5.41,表明源区是弱亏损的地幔,La／Ba-La／Nb图解及大离子亲石元素(LILE)K、Sr、Ba明显富集、高场强元素(HFSE) Nb、Ta、Th、Zr、Ti相对亏损的特点又反映了板片交代的岩石圈地幔的特点,所以,角闪辉长岩源于亏损的软流圈地幔的部分熔融,同时受到交代的地幔物质的影响。5、五彩城岩体寄主岩与闪长质包体之间岩浆混合作用明显,可见浆混性质的石英二长岩、石英二长闪长岩,石英二长闪长岩中发育斑杂构造,含有代表岩浆混合作用的特征矿物针状磷灰石；滴水泉-畜牧办岩浆混合现象仅出现在花岗岩与辉长岩的接触带,浆混岩石英闪长岩具有典型的斜长石溶蚀环带。6、滴水泉-畜牧办辉长岩与花岗岩同时空产出及明显的岩浆混合作用反映了该区的辉长岩为底侵岩浆演化的产物。早石炭世晚期幔源底侵体的发现,为卡拉麦里地区幔源岩浆底侵作用的认识提供了可靠的地质依据。7、五彩城花岗岩为典型的Ⅰ型花岗岩,其侵位的时间稍晚于区内磨拉石建造的地层年代,且发育同时代的后碰撞性质的火山岩；滴水泉-畜牧办岩石组合具有双峰式的特点,花岗岩类型从Ⅰ型-A型过渡,区内也发育时代基本一致的陆内双峰式火山岩,结合R1-R2等构造判别图解可知,五彩城岩体形成于后碰撞环境,滴水泉-畜牧办侵入体则形成于碰撞后阶段。五彩城Ⅰ型花岗岩的锆石年龄(341Ma)代表了卡拉麦里地区后碰撞花岗岩的最老年龄,表明卡拉麦里有限洋盆在早石炭世早期之前(晚泥盆世?)已经闭合。滴水泉-畜牧办辉长岩与花岗岩的锆石年龄表明卡拉麦里地区在早石炭世晚期(321Ma)已转变为碰撞后陆内伸展阶段。