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中亚造山带西南部的西准噶尔是研究准噶尔洋盆乃至揭示古亚洲洋最终闭合前构造演化的关键区域。西准噶尔南部地区晚古生代岩浆岩广泛发育,前人研究成果颇丰,但对于区域晚古生代中晚期的构造背景及演化模式仍然存在明显的争议。本文在详细野外工作基础上,以西准南部包古图构造岩浆带出露的早石炭世—早二叠世中期火山岩为重点研究对象,对其进行岩石岩相学、锆石U-Pb测年、全岩地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素等研究,揭示其形成时代及成因机制,同时收集并整合前人在西准南部已发表的大量岩浆岩类的研究成果,综合分析探讨晚古生代时期西准噶尔地区构造发展演化。取得以下成果认识:1.查明西准南部地区早石炭世发育弧-盆体系。西准南部地区早石炭世岛弧火山岩、洋岛玄武岩以及弧后盆地玄武岩共存,其中钙碱性基—酸性岛弧火山岩形成于344～332Ma,分布在庙尔沟—包古图—白碱滩一带,碱性洋岛玄武岩形成于～346 Ma,主要分布于夏尔莆—红山南地区,弧后盆地玄武岩分布于哈图（324 Ma）和苏鲁朔克地区。本次新识别的苏鲁朔克地区早石炭世拉斑质弧后盆地玄武岩形成于347～339 Ma,具有中等的Si O2和Al2O3含量,较高的TFe2O3和MgO含量及Mg#值,显示近水平的稀土模式,富集U,亏损Nb,Ta,Zr,Hf等元素,具有正的εNd（t）值（+5.86～+6.59）和εHf（t）值（+3.99～+15.6）以及高的Pb同位素初始比值,显示N-MORB和岛弧火山岩双重特征,可能是弧后盆地环境下经板片流体交代的尖晶石二辉橄榄岩亏损地幔源区发生10%～20%部分熔融产生的。结合西准南部地区早石炭世火山岩空间分布格局,我们认为夏尔莆—红山南地区的碱性洋岛玄武岩更可能形成于弧后盆地更靠近岛弧的一侧,可能是晚泥盆世的洋岛/海山残片向下运移至靠近岛弧的后弧深处时发生非常低程度的部分熔融产生的富集LILE、LREE和HFSE的含水长英质熔体交代上覆地幔楔橄榄岩熔融而成。2.确认晚石炭世—早二叠世初期西准南部地区仍处在俯冲环境下。本次于铁厂沟以东地区新识别出的晚石炭世拉斑玄武质岩石形成于313～310 Ma,具有较低的Si O2和Al2O3含量、较高的TFe2O3、MgO含量和Mg#值以及轻稀土略亏损的平坦型模式,亏损Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等元素,具有较高的εNd（t）（+4.21～+4.36）、εHf（t）（+8.06～+15.7）值和Pb同位素初始比值,类似于N-MORB及岛弧火山岩,为弧后盆地型玄武岩;同时,于哈拉阿拉特山一带发现一套晚石炭世晚期基性—酸性岛弧火山岩,形成于309～303Ma,均不同程度的富集LILEs、LREEs,亏损HFSEs,且具有Nb、Ta、Ti元素负异常。其中玄武岩和部分玄武安山岩显示俯冲有关的弧岩浆特征,部分玄武安山岩显示赞岐岩特征,英安岩显示洋壳熔融成因埃达克岩特征,流纹岩具有I型花岗岩特征;另外,于乌尔禾地区新识别出A1型碱长花岗斑岩,形成于早二叠世初期（295Ma）,与南部地区A2型花岗岩类（308～295Ma）近乎同时期产生。碱长花岗斑岩具有高硅、富碱、低镁和全铁、相对低铝的特征,AR值为3.78～5.56,A/CNK=0.82～1.01。富集Rb、Th、U、K及Zr、Hf,强烈亏损Sr、Ba、P、Ti、Eu等元素,具有高的εNd（t）正值（+7.76～+11.9）和锆饱和温度（978～1039℃）,且具有较低的Y/Nb比值,属准铝质A1型花岗岩。本次新识别出的基性—酸性岛弧火山岩和弧后盆地玄武岩,表明西准南部地区在晚石炭世中期—晚期仍发育弧—盆体系,并且在313～310Ma时已经出现了伸展环境下的残留洋盆,研究区共生产出的A1和A2型花岗岩均为弧后伸展环境的产物,可能是与～310Ma时北西向俯冲的准噶尔洋壳板片回撤作用有关。3.西准南部地区早二叠世中期残余洋壳板片仍在深俯冲。本文研究的哈拉阿拉特山地区白杨河组中的拉斑玄武质火山岩和与其同时期的基—中性辉绿岩、辉长闪长岩脉/株形成于早二叠世中期286～284 Ma,晚于下二叠统佳木河组陆相磨拉石沉积。这些拉斑系列基—中性岩浆岩具有中等的Si O2、TFe2O3和MgO含量、较高的Al2O3含量和Mg#值及低的Ti O2含量,强烈富Na贫K;富集Ba、U、Pb、Sr等元素,明显亏损Th、Nb、Ta、Zr、Hf和Ti,具有高的εNd（t）值（平均值为+5.63）,均显示出与俯冲相关的弧岩浆岩特征。综合分析认为,这些早二叠世中期具有弧特征的岩浆岩形成于准噶尔残余洋盆关闭之后,此时区域上地表范围的沟—弧—盆体系已经消减殆尽,呈现出“滞后”的特征,类似于“滞后弧岩浆岩”。因此,认为哈拉阿拉特山地区尽管在早二叠世中期（佳木河组陆相磨拉石沉积之后）已结束海相沉积并转入陆内演化,但洋盆闭合之后残余洋壳板片仍然在向深部“俯冲”,这也表明西准噶尔晚古生代残余大洋板片深俯冲作用结束的时间可能推迟到早二叠世中晚期。4.结合上述成果及前人认识,本文进一步完善了西准噶尔晚古生代多期次俯冲增生拼贴造山演化模型,认为西准南部地区出露的早石炭世、晚石炭世—早二叠世初期和早二叠世中期地质体是（至少）三次（期）不同的俯冲增生体。该模式可以较好的解释西准南部地区每次与弧火山作用有关的喷发事件（“前弧”火山岩）总能在其北西的已增生造山的俯冲增生体上找到对应侵入岩（“后山”侵入岩）这一特殊现象,并在此基础上探索了俯冲增生造山过程中“前弧火山岩后山侵入岩”岩浆联动机制。