对出露在东天山东段四顶黑山一带的早泥盆世花岗岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,结果为(414.0±3.5)Ma,属早泥盆世。其岩石组合为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩,暗色矿物以角闪石为主,岩石Si O2变化范围较大(54.35%~75.18%)、低K2O/Na2O,高Mg O、Fe Ot、Ca O,A/CNK为0.73~1.11,δ为1.36~2.83,为准铝-偏铝质中低钾钙碱性系列,稀土元素具轻稀元素土较富集、重稀土元素较为平坦的右倾型分布模式,微量元素显示出富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,具明显的Nb,Ta负异常,总体具岛弧I型花岗岩特征,在构造环境判别图中均位于岛弧花岗岩区。值得注意的是,低硅端元样品具高Mg O、Mg#、Cr和Ni的特征,与高镁闪长岩特征相近;其余多数样品具高Sr,低Yb,Y,高Sr/Y的埃达克岩特征。高镁闪长质岩石和埃达克质岩石的共生,反映岩浆可能来自俯冲板片熔融的产物,源区可能为俯冲板片变质形成的榴闪岩或榴辉岩。该套花岗岩的厘定不仅证实东天山东段早泥盆世时期为岛弧构造环境,也限定了围岩大南湖组时代应早于早泥盆世早期。