新疆伊宁地块广泛分布石炭纪火山岩系,正确认识和鉴定其构造背景是破解西天山晚古生代洋盆闭合和构造体制转变的关键所在。本研究以区内早石炭世大哈拉军山组和晚石炭世伊什基里克组火山岩为研究对象,在野外调查和查阅各类地质资料的基础上,重编区域地质图,重新划分火山岩地层层序,掌握其时空分布状态、岩石组合、区域变化规律,划分喷发旋回,建立年代格架,总结地球化学特征,并对比两组火山岩在地质特征和地球化学特征方面存在的差异,深入研究其主微量元素地球化学特征、Sr-Nd及Lu-Hf同位素地球化学特征,分析源区性质和成因类型,为探讨西天山晚古生代构造演化提供新的依据。认识如下:1.大哈拉军山组在区内出露面积最广,地层强烈褶皱,主要由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及同质火山碎屑岩组成,属钙碱性系列,其中安山岩出露厚度最大,基—中—酸性火山熔岩厚度比为1∶8∶1,主体以爆发相为主,溢流相次之,爆发指数普遍较大,最高可划分为7个喷发旋回;伊什基里克组火山岩在区内呈带状分布,总体呈宽缓的背向斜或单斜产出,熔岩以玄武岩、玄武安山岩和流纹岩为主,缺少或缺失安山岩,具有双峰式火山岩特征,基性、中性、酸性火山岩熔岩厚度比为4∶1∶5,以溢流相为主,爆发相次之,爆发指数偏小,可划分3⁵个喷发旋回。2.大哈拉军山组火山岩锆石U-Pb年龄集中在346.3³36.0Ma,表明其地质时代为早石炭世;而伊什基里克组火山岩锆石U-Pb年龄则多为313.4²99.4Ma,形成时代为晚石炭世。3.大哈拉军山组火山岩SiO₂含量45.43%⁷9.13%,显示从基性到酸性逐渐演化过度趋势,样品普遍富集大离子亲石元素和轻稀土元素(LREE=10.93³48.63×10^-6),亏损高场强元素和重稀土元素(HREE=6.62⁷5.62×10^-6),具有明显的Nb(1.02⁴1.58×10^-6)、Ta(0.03⁴.47×10^-6)、Ti负异常,部分样品Nb含量较高,具有富Nb岛弧玄武岩特征;该组玄武安山岩样品（87Sr/86Sr）i=0.7041⁰.7093,εNd（t）=+0.77⁺7.34,安山岩样品（87Sr/86Sr）i=0.7050⁰.7079,εNd（t）=+0.87⁺3.24,投点较集中,而流纹岩（87Sr/86Sr）i与εNd（t）变化范围较大;176Hf/177Hf=0.282352⁰.282768,εHf（t）为-8⁺6.9,显示该组火山岩来源于受俯冲流体/熔体交代的地幔楔的部分熔融,且受到不同程度的地壳混染作用;结合构造环境判别图解显示大哈拉军山组火山岩具有陆缘弧火山岩特征。4.伊什基里克组火山岩具有双峰式特征,其中玄武岩SiO₂含量为42.86⁵3.26%,里特曼指数平均6.43,流纹岩SiO₂含量为70.16⁷7.72%,碱度率平均6.51,属碱性系列,强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素(LREE=32.7³63.55×10^-6),亏损高场强元素和重稀土元素(HREE=3.81⁶5.55×10^-6),流纹岩微量元素特征与A型花岗岩类似;玄武安山岩样品（87Sr/86Sr）i=0.7036⁰.7073,εNd（t）=+2.36⁺4.89,流纹岩（87Sr/86Sr）i=0.7022⁰.7056,εNd（t）变化范围较大（+2.88⁺7.43）,平均值为4.52;176Hf/177Hf为0.282190⁰.283086,εHf（t）=-14.1⁺17.4,显示有新元古代陆壳物质的加入,结合地球化学图解我们认为晚石炭世伊宁地块已进入碰撞后伸展阶段。5.大哈拉军山组玄武岩浆源自受消减板片析出的流（熔）体交代的地幔楔部分熔融,安山岩浆来源于受地幔楔影响的地壳根部,酸性岩浆则起源于稳定的下地壳;晚石炭世造山带根部岩石圈发生拆沉作用,导致软流圈地幔物质上涌,上地幔物质部分熔融形成伊什基里克组玄武岩浆,长英质岩浆是玄武岩浆对下地壳的底侵作用形成的。6.伊宁地块早石炭世发育弧前-岛弧-弧后盆地钙碱性火山-沉积建造,是塔里木板块北缘的主要组成部分;而晚石炭世双峰式火山岩则形成于伸展构造环境,是准噶尔板块与塔里木板块缝合后的陆内建造,因而古洋盆的关闭时限是早石炭世晚期。