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阿吾拉勒地区位于中亚造山带的西南部，是新疆境内的一条重要成矿带。本博士论文以新疆阿吾拉勒西部晚古生代与铜矿化有关的富碱火成岩为研究对象，旨在通过系统的野外地质调查、岩石学、元素地球化学、同位素地球化学以及同位素年代学的研究，揭示阿吾拉勒西部与铜矿化有关富碱火成岩的形成机制，并进一步探讨阿吾拉勒乃至西天山地区晚古生代的构造演化过程。本论文主要取得了以下主要成果: (1)在阿吾拉勒西部群吉萨伊地区厘定出了两期A型花岗质岩石。同位素年代学研究显示，A型流纹斑岩形成于晚石炭世(306±2Ma)，而A型花岗斑岩则形成于早二叠世(296±3Ma)。两期A型花岗质岩石都具有较为亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成、较高的K2O+Na2O(8.72-10.6 wt.％)含量和FeOT/(FeOT+MgO)(0.86-0.99)及Y/Nb(1.42-2.34)比值，显示出A2型花岗质岩石的特征。元素地球化学和同位素地球化学研究显示:群吉萨伊A型流纹斑岩是钙碱性岩石在浅部深熔作用产物，板片后撤导致的软流圈上涌为其提供了必要的热能;其后的群吉萨伊A型花岗斑岩则是新生下地壳部分熔融的产物，俯冲板片断裂导致的软流圈上涌为其提供了必要的热量和部分亏损的幔源物质。本文认为早二叠世A型花岗斑岩的出现标志着阿吾拉勒地区构造体制由俯冲转为碰撞，此后该地区进入了后俯冲演化阶段。 (2)在阿吾拉勒西部的836高地和群吉沟相继新发现了埃达克质岩石。两地的岩石均具有典型的埃达克（质）岩的特征，如高Sr(913-1443ppm)、高Al2O3(15.9-17.9 wt.％)、低Y(5.68-10.05)和强烈的轻重稀土分馏((La/Yb)N=34-79)。836高地和群吉沟的埃达克质岩石在地球化学特征上存在明显差别:836高地埃达克质岩石具有较高的MgO＃(55-56)和接近球粒陨石的Nb/Ta比值(17.4-17.9)，它强烈亏损高场强元素(La/Ta=271-310);而群吉沟埃达克质岩石则具有相对较低的MgO＃(37-53)和超过球粒陨石的Nb/Ta比值(21.4-23.3)，其高场强元素的亏损程度也相对较弱(La/Ta=69-85)。地球化学研究显示，836高地埃达克质岩石是俯冲洋壳+经历脱流体作用沉积物在金红石稳定区部分熔融的产物，而群吉沟埃达克质岩石则是深部残留洋壳在金红石稳定区部分熔融形成的熔体与底垫的玄武质岩石在角闪石稳定区部分熔融形成的熔体混合的产物。 (3)阿吾拉勒西部琼布拉克、卡查可让和托巴斯萨伊等地出露的早二叠世基性火山岩具有富K2O(3.42-6.96 wt.％)和较高的K2O/Na2O比值(0.85-2.83)的特征，为典型的橄榄玄粗岩系岩石。元素和同位素地球化学综合研究显示，该类橄榄玄粗岩是含金云母脉体的石榴子石-尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物，它形成于后碰撞弧环境，而金云母脉体的形成及源区的富集主要受俯冲流体的制约。 (4)元素地球化学、同位素地球化学和年代学研究显示，阿吾拉勒西部圆头山黑云母花岗斑岩是典型的后碰撞成因花岗岩，其锆石U-Pb年龄为269±3Ma。相对亏损的Nd-Hf同位素组成(εHf(t)=9.5-13.8;εNd(t)=3.14-3.43)以及和变化的Sr同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.706054-0.709228)表明，该类花岗岩是地壳加厚过程中底部新生地壳部分熔融的产物，明显的轻重稀土分馏((La/Yb)N=12.4-35.8)则暗示在其熔融过程中有石榴子石的残留，而上升过程中浅部物质的混染是造成Sr同位素组成显著变化的主要原因。 (5)岩相学和岩石地球化学研究显示，在阿吾拉勒西部的群吉萨伊南和窗杰萨伊地区分布着钠质基性的火山岩-次火山岩，它们明显富Na2O(2.52-5.85 wt.％)而贫K2O(0.04-1.42 wt.％)。元素地球化学和同位素地球化学研究显示，该类岩石是富集的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物，而源区的富集主要受拆沉的榴辉岩相的下地壳制约，这种地幔富集方式使所形成的岩石携带了石榴子石信息。 (6)阿吾拉勒西部典型碱性岩浆岩的元素地球化学、同位素地球化学和年代学综合研究显示:315Ma之前为正常的板片俯冲;315-300Ma俯冲板片的后撤导致在该地区产生了弧间或弧后伸展;300-290Ma南天山洋闭合，其构造体制由俯冲转为碰撞，此后该地区进入了后俯冲演化阶段;290-270Ma该地区发生了大规模的岩浆底垫使地壳持续加厚;270Ma之后岩石圈地幔以及部分加厚的榴辉岩下地壳发生拆沉，该地区进入了大规模伸展阶段。上述研究显示，在中亚造山带的陆壳增长过程中，来自俯冲洋壳的再循环起到了一定的作用，而阿吾拉勒地区二叠纪垂向陆壳增厚可能与塔里木地幔柱的活动有关。 (7)典型富碱火成岩及矿床（点）的综合研究显示，阿吾拉勒西部铜矿化密集与石炭纪大规模俯冲有关，持续的板片俯冲通过MASH过程(melting-assimilation-storage-homogenization，熔融-同化-存储-均一)在该地区壳幔边界形成了成矿物质的富集带(MASHzones)，而成矿物质富集带的存在为该地区二叠纪深部岩浆活动提供了丰富的成矿物质。