南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,其形成时代为305±1 Ma。岩石富碱(K2O+Na2O=7.58%～8.44%),富钾(K2O/Na2O=1.09～1.33),高Mg#(51.6～58.5),A/CNK为0.92～1.00之间,属于准铝质高Mg#高钾钙碱性系列;富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(Rb,K,Th,U),亏损重稀土(HREE)、高场强元素(Nb,P,Ti),强烈亏损Y(10.17×10-6～14.84×10-6)及Yb(1.054×10-6～1.374×10-6),弱—无的负Eu异常(0.60～0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳-幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。东泉戈壁壳-幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。