新疆顿巴斯套矿区石英闪长玢岩的研究对厘清古亚洲洋晚泥盆世的演化具有重要意义.新疆顿巴斯套矿区石英闪长玢岩位于东准噶尔盆地北缘,为确定其岩浆侵入活动时限和岩石成因,讨论准噶尔地块北侧的古亚洲洋在晚古生代早期的俯冲作用,开展锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、Hf同位素地球化学,全岩主微量元素地球化学、Sr-Nd同位素地球化学研究.矿区内石英闪长玢岩单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为378±2Ma,指示晚泥盆世岩浆活动.石英闪长玢岩全岩SiO_2含量为54.94%~68.64%,富Na_2O(平均含量为4.34%),Na_2O/K_2O为1.19~2.72,里特曼指数(σ)大多小于3.3,Fe_2O_3T含量为2.23%~5.65%、MgO含量为0.81%~2.77%、Al_2O_3含量为14.31%~16.99%,TiO_2含量为0.32%~1.02%,CaO含量为2.58%~4.97%,Mg~#变化于38.1~51.2,A/CNK为0.83~1.08,属准铝质钙碱性-高钾钙碱性系列.岩石富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、P、Ti),稀土元素配分曲线右倾,具有明显的轻重稀土分异,基本无Eu异常.全岩有较低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0.703 783~0.703 901),较高的ε_(Nd)(378Ma)(+6.2~+6.7),年轻的TDM(560~608Ma),锆石ε_(Hf)(t)相对较高,变化于+12.1~+15.1,对应的一阶段模式年龄TDM1(Hf)为403~516Ma,显示亏损地幔源区特征.综合上述地球化学特征认为石英闪长玢岩为俯冲环境下洋壳部分熔融的产物,俯冲洋壳脱水产生的流体、熔体在上升过程中与地幔楔发生了交代反应.结合新疆北部蛇绿岩及东准噶尔北缘、阿尔泰南缘相关岛弧花岗岩、火山岩等综合对比,认为区内中-晚泥盆世存在古亚洲洋的南北双向俯冲.