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库鲁克塔格位于塔里木克拉通与中亚造山带南缘的交界处,所以其地壳演化对于了解南天山洋的演化过程非常重要。目前为止,因为缺乏示踪岩浆源区和物质来源的资料,所以对南天山造山带演化的了解依然受到限制。本文以库鲁克塔格地区乌斯腾高勒东部、乌斯腾高勒西部、铁门关东南、博斯腾乡、铁门关东、乌斯腾高勒及阿訇开里得南岩体为研究对象,对其进行Rb-Sr、Sm-Nd同位素测试研究分析,并结合前人已有年代学、地球化学和Lu-Hf同位素分析数据,探讨库鲁克塔格地区古生代花岗岩在455341Ma深部物质组成及演化过程,进而探讨古生代库鲁克塔格地区地壳演化过程,为库鲁克塔格地区古生代的地壳生长与构造演化提供新的参考。取得的主要认识如下:（1）沿辛格尔断裂方向发育有大量古生代花岗质侵入岩。古生代早期岩体属中等ISr。具有低的εNd（t）值（均值-18.18）和高的t2DM值（均值2.70Ga）;455Ma岩体锆石Hf同位素εHf（t）值均值-19.15,t2DM均值2.65Ga,较低的εHf（t）值代表了早期的基性地壳熔融所形成的岩浆成分,其岩体在形成期间不受幔源组分影响,与地壳部分熔融有关。古生代中期岩体Sr-Nd同位素数据ISr在0.70658-0.71206之间,属中等ISr。这一期间岩体的εNd（t）=-11.82-6.81比奥陶纪时期升高10个ε单位,表明幔源岩浆作用明显增加,岩石成因及构造动力发生了改变,419Ma岩体εHf（t）=-6.590.82,t2DM=1.361.66Ga,该时期Hf位于上下地壳熔体的Hf同位素演化之间,母岩浆来自库鲁克塔格地区地壳物质部分熔融,εHf（t）浮动于正负值之间,相较于奥陶纪时期,该时期明显有幔源物质加入。在古生代中期之前,随着年龄的减小,各岩体εNd（t）、εHf（t）值稳定增加。至341Ma时期,εNd（t）=-21.01-18.07比志留纪、泥盆纪时期降低了约10个ε单位,Hf同位素值再次表现较大的负值（-26.55-17.28）,表明该岩体具有来自古老地壳部分熔融的特点,幔源物质明显减少。（2）420±20Ma存在短期的幔源岩浆活动,大陆地壳内发生高度岩浆分异。幔源岩浆作用导致新生地壳增长,是俯冲带地壳生长的主要原因,在古生代中期幔源岩浆入侵产生新生地地壳,反映了该时期大陆地壳存在垂向生长。341Ma无新生地壳的生长,俯冲增生是导致库鲁克塔格区地壳加厚的主要原因（3）早石炭世（341Ma）,塔里木北缘库鲁克塔格地区属活动大陆边缘弧环境,花岗岩的广泛发育表明南天山洋并未消亡,仍然在向塔里木板块之下俯冲。341Ma岩体很可能在洋壳俯冲消减的后期阶段形成。从奥陶纪（458Ma）起,南天山洋开始俯冲,志留纪（419Ma-418Ma）到泥盆纪（401Ma-400Ma）时期俯冲继续加深,早石炭世（341Ma）到达俯冲末期,晚石炭世进入同碰撞阶段。