区内主要岩体的岩石化学、稀土元素及微量元素组成如表2-4，表2-5，表2-6所示。
2.2.1 花岗岩定名
采用A.L.Streckeisen（1976）提出的化学成分分类方法，本区加里东晚期花岗岩分别投点于碱长花岗岩、钾长花岗岩及二长花岗岩区域，其中塔斯比克都尔根岩体为二长花岗岩，阔科亚克达热斯岩体为钾长花岗岩，正格河岩体为碱长花岗岩；华力西中期花岗岩分布于碱长花岗岩、钾长花岗岩及二长花岗岩区域，集中于钾长花岗岩和二长花岗岩区域，个别点投影于英云闪长岩区域；华力西晚期花岗岩则全部集中于钾长花岗岩区域；燕山期花岗岩则分布于钾长花岗岩和二长花岗岩过渡区域，其中阿提什岩体为二长花岗岩，加勒格孜阿嘎希河岩体为钾长花岗岩（图2-2）。
2.2.2 岩石化学特征
在AFM图解中（图2-3），本区加里东晚期、华力西中期、华力西晚期及燕山期花岗岩的投影点均集中于钙碱性演化趋势区域。其中华力西中期部分花岗岩样点及华力西晚期花岗岩样点相对集中于AF线附近，显示出相对富碱而贫镁铁的特点。各期花岗岩样品点沿FM边分散性很小，这与邹天人（1988）提出的造山带花岗岩的特点相似。
图2-2 化学－矿物定量岩石分类图解
Ⅰ—碱长花岗岩；Ⅱa—钾长花岗岩；Ⅲb—二长花岗岩；Ⅳ—花岗闪长岩；V—英云闪长岩1—加里东晚期花岗岩；2—华力西中期花岗岩；3—华力西晚期花岗岩；4—燕山期花岗岩
图2-3 花岗岩AFM图解
A—拉斑玄武岩系列；B—钙碱性系列1—加里东晚期花岗岩；2—华力西中期花岗岩；3—华力西晚期花岗岩；4—燕山期花岗岩
在w（K2O）-w（SiO2）相关图解中（图2-4），区内各期花岗岩样点基本上全落于高钾区，仅华力西中、晚期有个别样点落于钙碱区及低钾区。加里东晚期花岗岩SiO2含量70.85%～72.15%,K2O+Na2O含量7.58%～8.49%；华力西中期花岗岩SiO2含量66.39%～80.44%,K2O+Na2O含量3.2%～8.41%；华力西晚期花岗岩SiO2含量70.83%～76.43%,K2O+Na2O含量6.62%～8.93%；燕山期花岗岩SiO2含量69.88%～70.71%,K2O+Na2O含量5.51%～7.39%。
加里东晚期花岗岩均为铝过饱和类型，即Al＞K+Na+Ca（原子数）.ANKC值变化范围为1.06～1.16，平均为1.1;w（Na2O）/w（K2O）比值变化于0.64～1.17间，平均为0.92。华力西中期花岗岩中深成岩及浅成岩均为铝过饱和类型，其中深成岩ANKC值变化范围为1.05～1.38，平均为1.22,w（Na2O）/w（K2O）比值变化于0.5～1.31之间，平均为0.88；浅成岩ANKC值范围为1.13～1.33，平均为1.24,w（Na2O）/w（K2O）比值范围在0.59～0.86，平均值为0.7。华力西晚期花岗岩类型也基本上为铝过饱和类型，ANKC值范围为0.92～1.13，平均值为1.04;w（Na2O）/w（K2O）比值范围在0.52～1.09，平均值为0.74。燕山期花岗岩均为铝过饱和类型，ANKC值变化范围为1.04～1.13，平均值为1.09;w（Na2O）/w（K2O）比值范围在0.72～0.92，平均为0.82。
图2-4 花岗岩w（K2O）-w（SiO2）图解
1—加里东晚期花岗岩；2—华力西中期花岗岩；3—华力西晚期花岗岩；4—燕山期花岗岩
与华南花岗岩（徐克勤等，1989）相比，诺尔特地区加里东晚期花岗岩ANKC值大于同熔型花岗岩，w（Na）/w（K）比值小于同熔型花岗岩，与改造型花岗岩相似；华力西中期花岗岩ANKC值大于同熔型花岗岩，略大于改造型花岗岩，w（Na）/w（K）比值小于同熔型花岗岩，与改造型花岗岩相似；华力西晚期花岗岩与燕山期花岗岩的ANKC值均大于同熔型花岗岩，w（Na）/w（K）比值小于同熔型花岗岩，与改造型花岗岩相似。上述特征表明，区内各期花岗岩均具有改造型花岗岩的特点，反映出其源岩可能以壳源物质为主。另外，区内各期花岗岩的岩石氧化率[w（Fe2O3）/w（FeO+Fe2O3）]偏低，与澳大利亚S型花岗岩相似。加里东晚期花岗岩的氧化率Ox范围为0.27～0.37，平均值0.33；华力西中期花岗岩Ox值范围为0.26～0.49，平均为0.36；华力西晚期花岗岩Ox值范围为0.01～0.49，平均值0.36；燕山期花岗岩Ox值范围为0.27～0.32，平均值为0.30。Ox值均为略小于同熔型花岗岩而与改造型花岗岩相似。
由岩石化学特征可见，诺尔特地区从加里东晚期至燕山期花岗岩均有相似的岩石化学特征，反映出具改造型花岗岩的特点（S型），但在某些方面也有倾向于同熔型花岗岩的特点（Ⅰ型），表现出过渡类型的特征。反映在物质来源上，应以壳源物质为主，但是有幔源物质的参与，这和诺尔特地区花岗岩产出的构造背景是一致的。另一方面，岩石化学特征的相似性，也反映了区内各期花岗岩源岩物质成分的相似性。
2.2.3稀土元素地球化学特征
本区加里东晚期花岗岩稀土元素总量平均值为173.88×10-6，华力西中期花岗岩为245.42×10-6，华力西晚期花岗岩为136.05×10-6，燕山期花岗岩为213.09×10-6。w（LREE）/w（HREE）、δEu及（La/Yb）N的平均值在本区加里东晚期花岗岩分别为2.73、0.53及10.08；华力西中期花岗岩分别为3.52、0.47及12.33；华力西晚期花岗岩分别为10.66、0.63及10.04；燕山期花岗岩分别为5.51、0.46及18.71。
与世界平均花岗岩稀土元素及w（LREE）/w（HREE）比值（∑REE=290×10-6，包括Y，∑Ce/∑Y=3.5,Hasking等，1986;Herrmann,1970）相比较，区内各期花岗岩的∑REE值均偏低，加里东晚期花岗岩的w（LREE）/w（HREE）值偏低，而华力西中期、华力西晚期及燕山期花岗岩的w（LREE）/w（HREE）值则偏高，表明了加里东晚期花岗岩其物质来源可能相对较深。另据统计资料表明，δEu和（La/Yb）N对于花岗岩的成因有重要的鉴定意义，当δEu小于0.7,（La/Yb）N值一般大于5，为S型花岗岩，而Ⅰ型花岗岩则相反，特点是δEu值大而（La/Yb）N值小（Chappell和White,1974）。本区各期花岗岩均具有中等的负铕异常，且δEu值小于0.7，而（La/Yb）N值均大于5，因此，各期花岗岩均具有S型花岗岩的特点。
各期花岗岩稀土元素标准化曲线具有向右倾斜的轻稀土富集型特征，轻稀土部分的斜率略大于重稀土部分（图2-5）。其中加里东晚期花岗岩比华力西中、晚期及燕山期花岗岩的配分曲线平缓，表明加里东晚期花岗岩物质来源可能相对较深。另外，本区花岗岩具中等负铕异常且δEu值偏大，即近于0.50或略大于0.50，这也是改造型花岗岩的特点。
图2-5 诺尔特地区花岗岩REE配分模型
a—加里东晚期花岗岩；b—华力西中期花岗岩；c—华力西晚期花岗岩；d—燕山期花岗岩
在w（LREE）/w（HREE）-w（SiO2）及（La/Yb）N-w（SiO2）相关图解中，加里东晚期、华力西中晚期及燕山期花岗岩样点相关性均不明显。如果在成岩过程中，结晶分异作用或同化混染作用起主要作用，则在上述相关图解中应显现出正相关性，即岩石轻、重稀土的分异随着酸度的增加而强烈。而不相关甚至负相关，则有可能是由于地壳深部部分熔融作用造成的。
此外，在∑REE-SiO2及δEu-SiO2相关图解中也有类似的情况，各期花岗岩样点的相关性都是不明显的。在∑REE-SiO2关系中，加里东晚期花岗岩略显正相关，而在δEu-SiO2关系中，华力西期及燕山期花岗岩也略显正相关。如果在岩浆演化过程中分离结晶起主要作用，早期结晶的矿物组合SiO2含量低、稀土含量高，随着其结晶分异会导致∑REE和SiO2出现负相关，同时，分离过程中斜长石的晶出，也会导致δEu与SiO2的负相关变化规律。区内各期花岗岩的特点表明在其岩浆演化过程中，分离结晶作用是不明显的。
在花岗岩稀土元素标准化曲线图（图2-5）中，各期花岗岩除了具有中等铕异常外，在华力西中期及华力西晚期花岗岩稀土元素配分曲线图中，Ho及Tm元素处也有不同程度的异常。产生铕异常的原因，一方面是由于在成岩作用过程中发生了矿物的结晶分异所致，比如斜长石的结晶分异；另一方面则是由于继承了源岩的性质所致。根据后文研究，区内各期花岗岩的成岩作用以部分熔融作用为主，分离结晶作用是不明显的，因此，产生本区花岗岩中等铕异常的原因应该是花岗岩继承了源岩的性质所致。而华力西期花岗岩不同程度的Ho及Tm异常，则可能是由于源区物质成分的差异所致。
在岩石稀土元素组成∑Ce/∑Y－∑Y/∑REE及Nd/Sm-Ce/Y关系（周作侠，1986）中，加里东晚期花岗岩投于壳源型背景、壳幔混源型背景及两者的过渡区域，而华力西中期、华力西晚期及燕山期花岗岩则投于受幔混源型背景区域。可见，区内各期花岗岩都有不同程度的受幔源物质影响的特点。据周汝洪（1991）研究，新疆北部花岗岩幔源、壳幔混合源者稀土总量较低、（La/Yb）N值较低、标准化曲线较平缓、Eu亏损不显著甚至是正异常；壳源者稀土总量较高、（La/Yb）N值较大、曲线较陡、Eu亏损较明显。对比可见，本区各期花岗岩稀土总量偏低，（La/Yb）N值较大，标准化曲线较平缓，具中等Eu亏损，既具有壳源特点又具有壳幔混合源特点。
2.2.4微量元素地球化学特征
诺尔特地区花岗岩微量元素含量如表2-6所示。加里东晚期花岗岩中Cu的富集系数（含量/维氏值）大于1，平均值2.0,Pb的富集系数也大于1，平均值为1.3,Zn的富集系数小于1；华力西中期花岗岩中Cu、Pb、Zu的富集系数均大于1；燕山期花岗岩中Cu、Zn的富集系数略小于1,Pb的富集系数为2.3。各期花岗岩中金含量均较低，塔斯比克都尔根岩体为0.175×10-6，阔科亚克达热斯岩体为0.0165×10-6，阿提什岩体为0.0074×10-6。成矿元素含量的降低有可能与其由岩浆熔体向流体相中的转化有关。
加里东晚期花岗岩中过渡元素Sc富集系数均大于1，范围为1.3～5.3之间；华力西期花岗岩中Sc的富集系数也大于1，范围为1.0～4.5；在燕山期花岗岩中富集系数近于1。加里东晚期花岗岩中，亲石元素Sr的富集系数平均值为1.5，而Ba的富集系数范围为0.1～0.8；华力西期花岗岩中Sr、Ba的富集系数均近似为1；燕山期花岗岩中Sr、Ba的富集系数均小于1,Sr为0.5,Ba为0.4。壳源型花岗岩Sr、Ba含量低，而幔源型或壳幔同熔型花岗岩的Sr、Ba含量高，区内各期花岗岩的Sr、Ba含量均较低，加里东晚期花岗岩平均为Sr443×10-6、Ba374×10-6，华力西期花岗岩平均为Sr307×10-6、Ba733×10-6，燕山期花岗岩平均为Sr163×10-6、Ba371×10-6，表明区内各期花岗岩物质来源有壳源的特征。对高场强元素，加里东晚期花岗岩中Zr富集系数变化范围为0.1～1.7,Y的富集系数则大于1；华力西期花岗岩中Zr、Y的富集系数均近于1；燕山期花岗岩中Zr、Y的富集系数均小于1。
本区各期花岗岩中均富含挥发组分（F、Cl、S、C等）（表2-6），岩石中F、Cl、S含量较高，反映岩浆结晶时富F、Cl、S等挥发组分，这对于促进成矿元素向流体中分配具有重要意义（Holland,1972;Urabe,1985,1989；周涛发等，1995）。另外，各期花岗岩中F/Cl值较高，加里东晚期花岗岩中F/Cl值为17，华力西期花岗岩中为6.9，燕山期花岗岩中范围为7.2～17.8，较高的F/Cl值类似于华南陆壳改造型花岗岩。