东天山雅满苏南岩体成因及地质意义

丁磊磊, 毛启贵,李伟, 袁鑫, 姜玉龙

摘  要：东天山雅满苏岛弧的构造属性及演化过程一直存在争议。以雅满苏南花岗岩为研究对象，进行全岩地球化学、锆石年代学及Hf同位素特征分析。雅满苏南花岗岩形成于（315.3±3.6） Ma，具高SiO2（74.98%～76.94%）， 高Na2O+K2O（ 8.21%～8.49%）特征，A/CNK值小于1.1，为高钾钙碱性“I”型花岗岩。微量元素特征上，富集大离子亲石元素（Rb，Th，U），亏损高场强元素（Nb，Ta，Ti）与典型俯冲带一致。Nb/Ta值（6.62～15.79）介于大陆地壳值与地幔值之间。锆石εHf（t）值范围为-8.7～8.7，指示岩浆源区经历了壳幔混合作用。结合前人研究，雅满苏南花岗岩是晚石炭世康古尔塔格洋向南俯冲过程的产物。

关键词：东天山;石炭纪;雅满苏带;构造属性 “I”型花岗岩

中亚造山带位于西伯利亚克拉通与塔里木-华北克拉通之间，记录了古亚洲洋俯冲消减至闭合的过程，是全球最重要显生宙造山带之一[1-3] 。东天山造山带作为中亚造山带南缘的重要组成部分，在古生代至中生代期間经历了一系列微陆块、岛弧和增生杂岩的汇聚拼贴和碰撞作用，是研究增生作用过程的天然实验室[4-7]。

雅满苏岛弧位于北天山-阿其克库都克-尾亚断裂带和康古尔塔格构造带之间。近年来，该区域报道了大量早—晚古生代的弧岩浆作用记录，如337 Ma的安山岩，331 Ma的阿奇山组火山岩，328 Ma的红云滩花岗岩，313 Ma的英安岩[8-11]。长期以来，东天山造山带中大南湖岛弧与中天山岛弧间大洋的闭合时限和俯冲极性一直存在争议。在闭合时限上，存在前泥盆纪闭合、早石炭世闭合及晚石炭世末—早二叠世期间闭合3种不同观点[4-6， 12-16]。在雅满苏岛弧的成因上存在2种认识：①雅满苏岛弧形成于大洋向北俯冲向南回撤的过程[4， 16-18];②雅满苏是中天山岛弧体系的一部分，形成于大洋向南的俯冲过程[19， 20]。由于花岗岩的成分与源区组成及熔融的温压条件有关，可揭示深部地壳特征[21，22]，本文以雅满苏南花岗岩为研究对象，通过地球化学、年代学、同位素地球化学手段，为东天山地区古生代演化提供制约。

1  区域构造与研究区地质概况

东天山位于天山山脉东88°经线以东地区，经历了古—中生代的增生造山演化和新生代的隆升和剥蚀事件[4， 12， 23]。增生造山阶段的大地构造单元主要包括大南湖岛弧带、康古尔塔格构造带、雅满苏岛弧、中天山岛弧及南天山构造带（图1）。

大南湖岛弧带位于吐哈盆地南缘。奥陶—二叠纪的岩浆活动记录丰富，与弧岩浆特征相似，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素[24-27]。同期的奥陶—泥盆纪地层也以火山沉积岩系为主。石炭纪地层除延续火山岩及火山碎屑岩为主的特点外，还存在厚层钙质砂岩及灰岩记录。上二叠统砂岩不整合于下二叠统火山碎屑岩地层之上[17， 28]。康古尔塔格构造带位于康古尔塔格断裂与雅满苏断裂之间。该带保存有494 Ma的蛇绿岩记录，玄武岩、硅质岩、泥质砂岩呈岩块状分布于砂岩、泥质岩基质中[29， 30]。雅满苏岛弧夹于雅满苏断裂及北天山-阿其克库都克-尾亚断裂之间，主要发育石炭—二叠系。二叠系与前二叠系之间为不整合接触关系。下二叠统主要以凝灰质火山岩、砾岩为主，含基性火山岩。上二叠统整合或平行不整合覆于下二叠统之上，为灰-灰紫色中粗粒岩屑砂岩、含砾粗砂岩夹粉砂岩、泥晶灰岩。目前带内最早的岩浆记录是349 Ma的西风山花岗岩[26]，石炭—二叠纪岩浆作用活跃，持续到三叠纪[31-33]。中天山岛弧带是位于北天山-阿其克库都克-尾亚断裂以南的陆缘弧，基底为低-高级变质的前寒武纪岩系[5， 34]。古生代地层记录保存较差，零星分布的志留—泥盆系与前寒武系之间为不整合接触。古生代岩浆记录发育，如481 Ma的库米什花岗闪长岩;445 Ma的天湖东花岗岩;368 Ma的干沟花岗岩;347.5 Ma的喀拉塔格安山岩及321.4 Ma的沙泉子花岗岩[34-38]。

研究中的花岗岩来自于东天山造山带雅满苏南部地区（图2）。雅满苏南花岗岩野外呈浅肉红色，破碎发育（图3-a），露头周缘为二叠系[39]。本次研究中，所采集花岗岩样品号为17YMS01，样品为中粒块状构造。样品在镜下呈中粗粒花岗结构，矿物主要由钾长石、斜长石、石英、黑云母组成。钾长石呈板状，粒径2～4 mm，具条纹构造，轻微泥化，含量约45%;斜长石粒径1～3 mm，发育聚片双晶，轻微绢云母化、高岭土化，含量约20%;石英呈他形粒状，粒径1～2 mm，波状消光，分布不均匀，含量约30%;黑云母为片状，粒径0.3～1 mm，含量5% （图3-b）。

2  样品分析方法

2.1  主微量元素分析

样品主量及微量元素测试在广州澳实矿物实验室完成。主量元素采用X射线荧光光谱仪分析，测试精度优于5%。微量元素分析采用ICP-MS分析，精度优于10%。

2.2  锆石U-Pb定年和Hf同位素

锆石样品的制备和分析在中国科学院地质与地球物理研究所完成。锆石年龄分析使用四级杆电感耦合等离子体质谱仪，束斑大小为50 μm。所用标样为91 500、GJ-1、NIST SRM610。数据处理采用isoplot [40]，分析点标准偏差为1σ，206Pb/238U加权平均年龄的置信度为95%。原位锆石Lu-Hf同位素分析采用Neptune型离子体多接收器。测试位置为已进行U-Pb分析的斑点或附近。详细测试流程和数据校正方法见Wu et al.， 和谢烈文等[41， 42]。

3  实验结果

3.1  年代学分析

本次研究对样品17YMS01共进行了30个锆石U-Pb年龄点的测定 （表1）。图像显示大部分锆石呈自形-半自形结构，内部结构均匀，具清晰的韵律震荡环带（图4-a），所有样品的Th/U比值均大于0.1，为岩浆成因锆石[43， 44]。实验获得了20个谐和数据，206Pb/238U加权平均年龄为（315.3±3.6） Ma（图4-b）。

3.2  全岩主微量元素

本次测定了5个主微量元素，结果见表2。雅满苏南花岗岩样品17YMS01具高SiO2（74.98%～76.94%）， Al2O3含量12.15%～12.28%。富碱，Na2O+K2O总质量分数为8.21%～8.49%。在TAS图解上，样品点落入花岗岩区域（图5-a）。A/CNK值小于1.1，在A/NK-A/CNK图解上，样品点落入准铝质-弱过铝质系列的边界上（图5-b）。硅钾关系图解表明，岩石属高钾钙碱性岩石系列（图5-c）。综上，雅满苏南花岗岩属准铝质高钾钙碱性花岗。微量元素特征上，样品17YMS01显示出富集大离子亲石元素Rb ，Ba，Th，U（图6-a），亏损高场强元素Nb，Ta，Zr，Ti。从图6-b中可看出，显示右倾特征，轻重稀土分馏明显（La/Yb比值4.12～4.35），Eu負异常明显（0.35～0.39）。

3.3  锆石Hf同位素

锆石Hf同位素分析见表3。本研究对17YMS01的锆石进行了20个点的Hf同位素分析，测点的176Hf/177Hf值介于0.282 336～0.282 849，εHf（t）值介于-8.7～8.7。

4  岩石成因讨论

雅满苏南花岗岩样品（17YMS01）具高Na2O（3.62%～3.78%），低A/CNK（0.98～1.03）特征，与典型的“I”型花岗岩相似（Na2O>3.2%，A/CNK<1.1），与“S”型的花岗岩不同[50， 51]。微量元素特征上，样品具低Zr（56～62）、Nb（8.1～9.0）、Ce（32.0～34.0）和10000Ga/Al（1.71～1.80）特征，与“A”型花岗岩不同[52， 53]。在Zr/SiO2和 Rb/Zr-SiO2图解上[53-54]，雅满苏南花岗岩均落入“I”型火成岩区域（图7）。另外，样品中未观察到“S”型火成岩常见的富铝矿物，如堇青石、石榴子石等。因此，雅满苏南花岗岩应属“I”型花岗岩。

“I”型钙碱性花岗岩的成因机制主要有2种：

①下地壳受地幔作用部分熔融成因[55];②地壳的部分熔融与来自幔源的铁镁质岩浆的混合成因[56]。全球平均大陆地壳Nb/Ta值为11，而地幔Nb/Ta值为17.5[57]。研究区样品的Nb/Ta平均值为11.04，最高值达到15.79，表明存在幔源物质的贡献。但样品具低Mg#值（14～36）、Cr（10～12）远低于地幔基性岩浆来源的熔体[58]。因此，研究区花岗岩不可能是单纯地幔基性岩浆分离结晶的产物。在锆石Hf同位素特征上，样品εHf（t）值（-8.7～8.7）分布范围较为分散。研究认为，具正εHf（t）值的花岗岩来源于亏损地幔或亏损地幔新派生的年轻壳源物质部分熔融，具负εHf（t）值的花岗质岩石的岩浆源区存在古老地壳基底的贡献[21， 59]。在地球化学和同位素特征上，雅满苏南花岗岩与壳幔混合型成因的花岗岩类似。遗憾的是，研究区露头风化破碎，未观察到岩浆混合的岩相学证据。但同一时代，雅满苏岛弧西部地区晚石炭世火成岩中混合现象常见[60， 61]。综上，雅满苏南花岗岩的源区为地壳部分熔融与幔源岩浆的混合成因。

5  构造背景讨论

在东天山造山带中，大南湖岛弧与中天山间大洋的闭合时限和俯冲极性一直存在争议。在闭合时限上，存在①前泥盆纪闭合[5， 12， 13];②早石炭世闭合[14] ;③晚石炭世末—早二叠世期间闭合3种不同观点[4， 6， 15， 16]。在雅满苏岛弧的成因上则存在2种认识：①雅满苏岛弧形成于大洋向北俯冲向南回撤的过程[4， 16-18];②雅满苏是中天山岛弧体系的一部分，形成于大洋向南的俯冲过程[19， 20]。

研究表明，不同构造环境下形成的火山岩在地球化学特征上存在显著差异[52， 62]。在本次研究中，雅满苏南花岗岩富集大离子亲石元素Rb，Th，U，亏损高场强元素Nb，Ta，Ti，这与典型俯冲相关元素的微量元素特征一致[63]。从图8可看出[62]，雅满苏南花岗岩的数据均落入火山弧所在区域（图8）。结合岛弧岩浆源区具古老陆壳基底成分的特征，雅满苏南花岗岩形成于大洋俯冲消减过程的陆缘弧环境。

结合前人在岩石学、增生楔方面的研究，可得出：①石炭纪岩浆岩在雅满苏弧岩浆带和中天山岛弧之上均有发育，其分布跨越了二者之间的阿其克库都克-尾亚断裂。中天山岛弧上石炭纪玄武岩安山岩和流纹岩具岛弧地球化学特征，与雅满苏弧岩浆带同期岩浆作用特征一致[11， 37， 38];②雅满苏岩浆带石炭纪火山岩中发现了许多捕获的前寒武纪锆石记录，锆石年龄分布在～600 Ma，～1000 Ma，～1400 Ma，～2200 Ma，～2600 Ma，与中天山岛弧沉积岩和岩浆岩中记录的锆石年龄分布相似[64]。以上2点证据表明，雅满苏带与中天山岛弧具构造亲缘性，为中天山岛弧体系的一部分。另外，雅满苏北部的增生混杂岩具顶部向北的变形构造及地层向北变年轻的趋势，指示了向南的俯冲作用[30]。

综上，晚石炭世康古尔塔格洋尚未闭合，雅满苏南花岗岩是大洋向南俯冲形成的弧岩浆作用的记录。

6  结论

（1） 雅满苏南花岗岩形成于（315 ± 3.6）Ma，为晚石炭世岩浆活动的产物。

（2） 雅满苏南花岗岩高SiO2（74.98%～76.94%），Na2O+K2O总质量分数为 8.21%～8.49%，低Al2O3（12.15%～12.28%）， A/CNK值小于1.1，为“I”型花岗岩。样品Nb/Ta均值为11.04，介于大陆地壳值（10.91）与地幔值（17.39～17.78）之间。源区为地壳物质，也有来自地幔物质贡献。

（3） 雅满苏南花岗岩是康古尔塔格洋向南俯冲形成的弧岩浆记录。雅满苏带与中天山岛弧具构造亲缘性，为中天山岛弧体系的一部分。

致谢：中国科学院地质与地球物理研究所年代学实验和广州澳实分析公司在年代学和元素成份分析中给予了大量帮助。同时感谢李咏晨硕士在野外考察中的帮助，感谢梁鹏博士在成文过程中的探讨。

参考文献

[1]    肖文交，舒良树，高俊，等. 中亚造山带大陆动力学过程与成矿作用 [J]. 新疆地质，2008，26（1）：4-8.

[2]    SENGöR A，NATAL'IN B，BURTMAN V. Evolution of the Altaid tectonic collage and Palaeozoic crustal growth in Eurasia [J]. Nature，1993，364（1）：299-307.

[3]    李三忠，杨朝，赵淑娟，等.全球早古生代造山带（Ⅱ）：俯冲-增生型造山 [J]. 吉林大学学报：地球科学版，2016，46（4）：968-1004.

[4]    XIAO W，ZHANG L，QIN K，et al. Paleozoic accretionary and collisional tectonics of the Eastern Tianshan （China）：Implications for the continental growth of Central Asia [J]. American Journal of Science，2004，304（4）：370-395.

[5]    马瑞士，舒良树，孙家齐.东天山构造演化与成矿[M].北京：地质出版社，1997.

[6]    李锦轶，王克卓，李文铅，等. 东天山晚古生代以来大地构造与矿产勘查 [J]. 新疆地质，2002，20（4）：295-301.

[7]    王国灿，张孟，冯家龙，等. 东天山新元古代—古生代大地构造格架与演化新认识 [J]. 地质力学学报，2019，25（5）：798-819.

[8]    魏博月，吴堑虹，刘飚，等. 东天山雅满苏地区安山岩年代学、地球化学特征及其构造意义 [J]. 南方金属，2020，236（5）：14-32.

[9]    郑加行，赵同阳，韩琼，等. 东天山阿奇山组火山岩锆石U-Pb年龄地球化学特征及意义 [J]. 新疆地质，2017，35（4）：446-454.

[10]  吴昌志，张遵忠，ZAW K等. 东天山觉罗塔格红云滩花岗岩年代学、地球化学及其构造意义 [J]. 岩石学报，2006，22（5）：1121-1134.

[11]  李兆，陈岳龙，包创，等. 东天山阿齐山地区石炭纪火山岩及构造演化 [J]. 新疆地质，2018，36（03）：291-298.

[12]  舒良树，夏飞. 新疆北部古生代大陆增生构造 [J]. 新疆地质，2001，19（1）：59-63.

[13]  CHARVET J，SHU L，LAURENT-CHARVET S，et al. Palaeozoic tectonic evolution of the Tianshan belt，NW China [J]. Science China Earth Sciences，2011，54（2）：166-184.

[14]  MA X，SHU L，MEERT J G，et al. The Paleozoic evolution of Central Tianshan：Geochemical and geochronological evidence [J]. Gondwana Research，2014，25（2）：797-819.

[15]  秦克章，方同辉，王书来，等. 东天山板块构造分区、演化与成矿地质背景研究 [J]. 新疆地质，2002，20（04）：302-308.

[16]  ZHANG Y，SUN M，YUAN C，et al. Alternating Trench Advance and Retreat：Insights From Paleozoic Magmatism in the Eastern Tianshan，Central Asian Orogenic Belt [J]. Tectonics，2018，37（7）：2142-2164.

[17]  李錦轶，王克卓，孙桂华，等. 东天山吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片：中亚地区古亚洲洋板块俯冲的地质记录 [J]. 岩石学报，   2006，22（5）：1087-1102.

[18]  杨震，古力巴哈尔·阿布都热西提，木合塔尔·扎日，等. 东天山觉罗塔格一带晚古生代岩浆岩地球化学特征及构造意义 [J]. 西北地质，2015，48（2）：104-111.

[19]  周济元，崔炳芳，肖惠良，等. 新疆康古尔-黄山对接碰撞带的存在、成矿模式及成矿预测 [J]. 火山地质与矿产，2001，22（4）：252-263.

[20]  木合塔尔·扎日，尼加提·阿布都逊，吴兆宁. 觉罗塔格南缘石炭系火山岩地球化学特征及其对古亚洲洋南缘构造演化的指示意义 [J]. 地学前缘，2015，22（1）：238-250.

[21]  吴福元，李献华，杨进辉，等. 花岗岩成因研究的若干问题 [J]. 岩石学报，2007，23（6）：1217-1238.

[22]  JAHN B-M. Accretionary orogen and evolution of the Japanese Islands：Implications from a Sr-Nd isotopic study of the Phanerozoic granitoids from SW Japan [J]. American Journal of Science，2010，310（10）：1210-1249.

[23]  高洪雷，刘红旭，何建国，等. 东天山地区中—新生代隆升-剥露过程：来自磷灰石裂变径迹的证据 [J]. 地学前缘，2014，21（1）：249-260.

[24]  陈富文，李华芹，陈毓川，等. 东天山土屋—延东斑岩铜矿田成岩时代精确测定及其地质意义 [J]. 地质学报，2005，79（2）：256-261.

[25]  李文铅，夏斌，王克卓，等. 新疆东天山彩中花岗岩体锆石SHRIMP年龄及地球化学特征 [J]. 地质学报，2006，80（1）：43-52.

[26]  周涛发，袁峰，张达玉，等. 新疆东天山觉罗塔格地区花岗岩类年代学、构造背景及其成矿作用研究 [J]. 岩石学报，2010，26（2）：478-502.

[27]  张照伟，臧遇时，王亚磊，等. 新疆东天山玉海斑岩铜矿锆石SHRIMP U-Pb年龄及构造意义 [J]. 地球学报，2016，（1）：59-68.

[28]  新疆维吾尔自治区地质矿产局.新疆维吾尔自治区区域地质志 [M]. 北京：地质出版社1993.

[29]  李文铅，马华东，王冉，等. 东天山康古尔塔格蛇绿岩SHRIMP年龄、Nd-Sr同位素特征及构造意义[J]. 岩石学报，2008，24（4）：773-780.

[30]  CHEN Z，XIAO W，WINDLEY B F，et al. Composition，provenance，and tectonic setting of the southern Kangurtag accretionary complex in the Eastern Tianshan，NW China：Implications for the late Paleozoic evolution of the North Tianshan Ocean [J]. Tectonics，2019，38（8）：2779-2802.

[31]  ZHANG S，CHEN H，HOLLINGS P，et al. Tectonic and magmatic evolution of the Aqishan-Yamansu belt：A Paleozoic arc-related basin in the Eastern Tianshan （NW China） [J]. GSA Bulletin，2020，133（5-6）：1320-1344.

[32]  ZHAO L，CHEN H，ZHANG L，et al. The Late Paleozoic magmatic evolution of the Aqishan-Yamansu belt，Eastern Tianshan：constraints from geochronology，geochemistry and Sr–Nd–Pb–Hf isotopes of igneous rocks [J]. Journal of Asian Earth Sciences，2018，153（1）：170-192.

[33]  雷如雄，吳昌志，张遵忠，等. 东天山雅满苏北岩体的年代学、地球化学及其构造意义 [J]. 岩石学报，2013，29（8）：2653-2664.

[34]  李秋根，刘树文，宋彪等. 中天山东段中元古代晚期—古生代构造-热事件：SHRIMP锆石年代学证据 [J]. 地学前缘，2009，（2）：175-184.

[35]  雷如雄，吴昌志，屈迅，等. 中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素对于中天山早古生代构造演化的启示[J].吉林大学学报（地），2014，44（5）：1540-1552.

[36]  石玉若，刘敦一，张旗，等. 中天山干沟一带花岗质岩类SHRIMP年代学及其构造意义 [J]. 科学通报，2006，51（22）：2665-2672.

[37]  毛启贵，王京彬，肖文交，等. 东天山中天山构造带喀拉塔格地区 早石炭世岛弧火山岩的厘定及其构造意义 [J]. 地质学报，            2014， 88（10）：1790-1799.

[38]  ZHANG X，ZHAO G，EIZENHöFER P R，et al. Latest Carbonifer             ous closure of the Junggar Ocean constrained by geochemical and          zircon U–Pb–Hf isotopic data of granitic gneisses from the Central Tianshan block，NW China [J]. Lithos，2015，238（1）：26-36.

[39]  新疆維吾尔族自治区地质局区域地质测量大队编图分队.图兹雷克幅（1：20万地质图）[R].中华人民共和国地质图，1976.

[40]  LUDWIG K. Mathematical–statistical treatment of data and errors for 230Th/U geochronology [J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry，2003，52（1）：631-656.

[41]  谢烈文，张艳斌，张辉煌，等.锆石/斜锆石U-Pb和Lu-Hf同位素以及微量元素成分的同时原位测定[J]. 科学通报，2008，53（02）：220-228.

[42]  WU F Y，YANG Y H，XIE L W，et al. Hf isotopic compositions of the standard zircons and baddeleyites used in U–Pb geochronology [J]. Chemical Geology，2006，234（1-2）：105-126.

[43]  BELOUSOVA E，GRIFFIN W L，O'REILLY S Y，et al. Igneous zircon：trace element composition as an indicator of source rock type [J].Contributions to mineralogy and petrology，2002，143（5）：602-622.

[44]  CORFU F，HANCHAR J，HOSKIN P. Atlasof ZirconTextures [J]. Reviews in Mineralogy and GeochemisGtry，2003，53（1）：469-500.

[45]  MIDDLEMOST E A. Naming materials in the magma/igneous rock system [J]. Earth-science reviews，1994，37（3-4）：215-224.

[46]  SHAND S J. Eruptive rocks：their genesis，composition，classifica     tion，and their relation to ore deposits with a chaper on meteorites [R]. New York，1943.

[47]  PECCERILLO A，TAYLOR S. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area，northern Turkey [J]. Contributions to mineralogy and petrology，1976，58（1）：63-81.

[48]  SUN S-S，MCDONOUGH W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts：implications for mantle composition and processes [J]. Geological Society，1989，42（1）：313-345.

[49]  BOYNTON W V. Cosmochemistry of the rare earth elements：meteorite studies [M]. Developments in geochemistry，1984：63-114.

[50]  WHITE A，CHAPPELL B. Granitoid types and their distribution in the Lachlan Fold Belt，southeastern Australia [J]. Geological Society of America Memoir，1983，159（12）：21-34.

[51]  CHAPPELL B，WHITE A. I-and S-type granites in the Lachlan Fold Belt [J]. Transactions of the Royal Society of Edinburgh：Earth Sciences，1992，83（1-2）：1-26.

[52]  FROST B R，BARNES C G，COLLINS W J，et al. A geochemical classification for granitic rocks [J]. Journal of petrology，2001，42（11）：2033-2048.

[53]  COLLINS W，BEAMS S，WHITE A，et al. Nature and origin of A-type granites with particular reference to southeastern Australia [J]. Contributions to mineralogy and petrology，1982，80（2）：189-200.

[54]  HARRIS N B，PEARCE J A，TINDLE A G. Geochemical characteristics of collision-zone magmatism [J]. Geological Society，London，Special Publications，1986，19（1）：67-81.

[55]  CHAPPELL B W，WHITE A J. Two contrasting granite types：25 years later [J]. Australian journal of earth sciences，2001，48（4）：489-499.

[56]  KEMP A I，HAWKESWORTH C J，FOSTER G L，et al. Magmatic and crustal differentiation history of granitic rocks from Hf-O isotopes in zircon [J]. Science，2007，315（5814）：980-983.

[57]  GREEN T H. Significance of Nb/Ta as an indicator of geochemical processes in the crust-mantle system [J]. Chemical geology，1995，120（3-4）：347-359.

[58]  WILSON B M. Igneous petrogenesis a global tectonic approach [M]. Springer Science & Business Media，2007.

[59]  VERVOORT J D，BLICHERT-TOFT J. Evolution of the depleted mantle：Hf isotope evidence from juvenile rocks through time [J]. Geochimica et cosmochimica acta，1999，63（3-4）：533-556.

[60]  ZHANG W，CHEN H，HAN J，et al. Geochronology and geochemistry of igneous rocks in the Bailingshan area：Implications for the tectonic setting of late Paleozoic magmatism and iron skarn mineralization in the eastern Tianshan，NW China [J]. Gondwana Research，2016，38（1）：40-59.

[61]  ZHAO L，CHEN H，HOLLINGS P，et al. Late Paleozoic magmatism and metallogenesis in the Aqishan-Yamansu belt，Eastern Tianshan：Constraints from the Bailingshan intrusive complex [J]. Gondwana Research，2019，65（1）：68-85.

[62]  PEARCE J A，HARRIS N B，TINDLE A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks [J]. Journal of petrology，1984，25（4）：956-983.

[63]  MCCULLOCH M T，GAMBLE J. Geochemical and geodynamical constraints on subduction zone magmatism [J]. Earth and Planetary Science Letters，1991，102（3-4）：358-374.

[64]  LUO T，LIAO Q-A，ZHANG X-H，et al. Geochronology and geochemistry of Carboniferous metabasalts in eastern Tianshan，Central Asia：evidence of a back-arc basin [J]. International Geology Review，2016，58（6）：756-772.

Genesis and Geological Significance of  Southern Yamansu Rock Mass， East Tianshan

Ding Leilei1，Mao Qigui2，Li Wei1，Yuan Xin3，Jiang Yulong3

（1. Beijing Institute of mineral geology Co.， Ltd，Beijing，100012，China;2.Xinjiang Research Center for Mineral Resources， Xinjiang Institute of Ecology and Geography， Chinese Academy of Sciences， Urumqi，Xinjiang，830011，China;3. China University of Geosciences （Beijing），Beijing，100083，China）

Abstract：The tectonic affinity of the Yamansu belt has long been an issue of debate. In this study， whole rock element analysis， zircon in-situ U-Pb and Hf isotopic analysis of the Southern Yamansu granite were carried out. The southern yamansu granite was formed at （315.3 ± 3.6） ma， owning high content of SiO2（74.98%-76.94%） and Na2O+K2O（8.21-8.49%）， but lower in A/CNK（<1.1）. It is high potassium calc-alkaline "I" type granite.Granite is characterized by enrichments in LILE （e.g. Rb， Th and U） and depletions in HFSE （e.g. Nb， Ta and Ti）， which are similar to those of typical subduction-related magmatic rocks. The value Nb/Ta （6.62～15.79） and εHf（t） （-8.7～8.7） imply a crust-mantle mixing originated magma source. In combination with previous studies， we concluded that the Southern Yamansu granite was formed by southward subduction of the Kanguertag Ocean in late Carboniferous.

Key words：Eastern Tianshan; Carboniferous; Yamansu; Tectonic affinity;“ I” type granite