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东天山土墩岩体侵位于上石炭统梧桐窝子组中，与围岩呈热接触变质关系，该岩体由纯橄岩、方辉橄榄岩、堆晶二辉橄榄岩、辉长岩及角闪辉长岩组成。岩石以拉斑系列为主，少量钙碱性系列，镁铁质岩m／f比值均大于0．5，属铁质基性岩。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线为平坦型，原始地幔标准化微量元素特征表现为相对富集大离子亲石元素（K、Sr、Ba、U），相对亏损高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）及Th，适度亏损Zr、Hf。过渡元素蛛网图显示为“W”形的分配型式（Ti正异常、Cr、Ni负异常），为地幔岩派生的岩浆结晶分异所形成。