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巴楚麻扎山正长岩体形成于286~277 Ma,属于晚二叠世,与南天山造山带晚二叠世花岗岩(300~260 Ma)相一致。正长岩样品具有高硅高碱的地球化学特征,SiO2和全碱质量分数分别为62.98%~67.29%和10.08%~11.22%,且Na2O>K2O。大部分样品具正Eu异常,Sr具轻微负异常,P和Ti表现出明显的负异常,Ga/Al值(2.80~3.26)×10-4和(Zr+Nb+Ce+Y)值(405.11~606.49)×10-6,与A1型花岗岩的地球化学特征相似,形成于板内裂谷环境。样品具有较区内同时代基性岩脉更为亏损的Sr-Nd同位素组成(εNd(t)=+3.4~+4.3、ISr=0.70303~0.70344)和更为年轻的Nd模式年龄(TDM=0.6~0.7 Ga)。地球化学数据表明,正长岩体是受软流圈组分改造过的底侵基性下地壳重熔后经结晶分异的产物。结合区域地质资料发现,塔里木盆地和南天山造山带二叠纪岩浆活动的差异与二者所处的构造位置密切相关,塔里木盆地二叠纪岩浆活动与软流圈上涌导致的主动裂谷有关,而与南天山造山带后碰撞伸展阶段岩浆活动受控于已存在的构造活动带(缝合带)或者是因伸展导致的拆离明显不同。