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新疆阿拉套山南坡分布有大量花岗质岩体。根据野外关系,东部博乐地区的花岗质岩体可划分为4类,分别为北部的孔吾萨依岩体、南部的卡桑布拉克岩体、后期侵入前两个岩体的花岗质岩脉和最年轻的流纹岩。北部、南部两个花岗岩体侵入在泥盆纪和石炭纪地层中,相对晚的花岗质岩浆以岩脉形式侵入到早期的花岗岩和围岩中。地壳抬升并被剥蚀,使前三期花岗质岩石出露地表,最后被晚期的流纹岩不整合覆盖。单颗粒锆石激光探针微区U-Pb同位素定年分析确定,北部岩体、南部岩体的侵位时代分别为298.4±5.4Ma、292.4±4.9Ma,流纹岩的喷出时代270.7±6.5Ma,而岩脉的全岩Rb-Sr等时线年龄为285±13Ma。
这四类花岗质岩石总体的地球化学性质相似,都属于准铝质到过铝质的后碰撞高钾钙碱性花岗岩,均以负Eu异常(Eu/Eu*=0.005-0.15)和高的正εNd(T)(2.10-5.18)值为特征。地球化学特征显示,这四类花岗质岩石具有同源岩浆分异演化的特点。从早到晚,前三类花岗岩中Ba、Sr、P、Eu和Ti亏损程度逐渐增加,(La/Yb)n比值下降,晚期岩脉中(La/Yb)n比值接近1,岩浆温度逐渐降低,而εNd(T)值呈升高趋势。这显示了岩体在形成过程中,分离结晶程度越来越强烈,同时地幔组分越来越高。最晚形成的流纹岩中Ba、Sr、P、Eu和Ti亏损程度减小,(La/Yb)n比值升高,岩浆温度再次升高,ISr值升高,而εNd(T)值降低,整体地球化学性质回复到与北部岩体类似,这可能代表另一期岩浆活动的开始。
这些花岗质岩石均具有高的εNd(T)值和较年轻的Nd同位素模式年龄(TDM2=0.60-0.87Ga),显示该区花岗质岩石中地幔物质组分含量较高。四类花岗质岩石强烈亏损Sr、Ba,相对于La不亏损Nb、Ta的特征显示它们的母岩浆不可能来源于岛弧拼贴形成的新生陆壳。四类花岗质岩石高Yb、Y含量和低Sr/Y比值的特征与阿拉套山地区被认为是洋壳直接熔融的埃达克岩明显不同,所以它们的母岩浆也不可能来源于洋壳的直接熔融。因此,在后碰撞环境下,地幔物质的加入导致了博乐地区大陆地壳的垂向增长。整个阿拉套山南部的花岗质岩石均有着类似的Sr-Nd同位素特征(Chenetal.,2000),反映出地幔物质的加入对于阿拉套山大陆地壳的垂向增长有着巨大的贡献。这与新疆北部300Ma左右地壳垂向增长的过程是一致的。