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南天山造山带出露大量晚古生代花岗质岩体,这些岩体是南天山造山带晚古生代构造演化的重要产物之一。本文试图通过对南天山造山带内红山岩体从岩石学、地球化学及同位素年代学等方面进行详细研究,运用现代岩石成因理论,探讨区内花岗岩类的形成年代、成因类型、源区性质、岩石成因及构造环境。红山岩体具有高硅、高钾,贫镁、贫铝的特征,铝饱和指数(A/CNK为)1.02~1.15,CIPW标准刚玉分子大于1%,属于弱过铝质S型花岗岩。岩体的Al2O3/TiO2比值小于100(介于31~50之间),表明部分源区熔融温度大于875℃,属于高温型过铝质花岗岩。其CaO/Na2O比值多数大于0.3,只有个别样品Cao/Na2O比值小于0.3(0.23~0.63,平均值为0.48),说明源区物质可能大部分为砂岩,不排除混入少量泥质岩的可能,而在岩体的岩浆源岩判别图上显示出同样的结果;岩体具有明显的负铕异常,CaO、P2O5、TiO2含量较低,暗示花岗岩源区有富斜长石、钛铁矿和磷灰石的残留。岩石的Th/U比值基本都高于地壳平均值(3.8),暗示成岩过程中可能有幔源物质的加入。微量元素呈富集Rb、Th、K等大离子亲石元素(LILE),明显亏损Nb、Ti等高场强元素(HFSE)的地球化学特征;稀土元素配分模式呈右倾型,富集轻稀土、亏损重稀土,Eu出现明显负异常,具有壳源花岗岩的特征。出露于南天山东段的红山岩体锆石U-Pb年龄为297±3Ma,说明岩体形成于早二叠世早期。根据岩浆侵入时代和相关构造环境判别图,并结合与南天山其他花岗岩形成时代和环境的对比,得知红山岩体应该形成于碰撞晚期向碰撞后转化的构造体制,属于后碰撞花岗岩。根据本次研究成果,我们认为南天山造山带在早二叠世前已经形成,南天山晚古生代残留海盆在早二叠世之前已经闭合。结合前人的研究基础,我们认为南天山碰撞造山的时间开始于早石炭世,结束于早二叠世。