科古琴-乌拉斯台地区位于伊宁地块西北部,地质构造复杂,岩浆活动剧烈。区内石炭纪火山岩与成矿关系密切,记录着伊宁地块构造体制转变过程的重要信息。开展精细的石炭纪火山岩研究,对于鉴别区内早、晚石炭世两套火山岩地层、岩石组合,探讨构造环境、区域构造体制的转变具有重要的科学意义。本文在前人研究的基础上,以区内出露的早、晚石炭世两套火山岩为研究对象,从岩石学、岩相学、锆石年代学、地球化学等方面进行系统性研究,归纳了科古琴-乌拉斯台地区石炭纪两套火山岩地层岩石组合、喷发序列及地球化学等信息,总结了二者差异及识别标志,论证了二者的岩石成因、构造环境及联系,为探讨古天山洋闭合和伊宁地块构造转换提供了新的证据。通过以上研究取得了以下成果:1.伊宁地块科古琴-乌拉斯台地区石炭纪火山岩由早石炭世大哈拉军山组与晚石炭世伊什基里克组两套火山岩组成。以二者间隔的早石炭世阿克沙克组扇三角洲相沉积岩为划分标志,角度不整合之下为早石炭世大哈拉军山组,角度不整合之上为晚石炭世伊什基里克组。2.早石炭世大哈拉军山组以安山质火山岩石组合为主,基-中-酸性岩均有分布。地层褶皱,岩石变形强烈,同位素年龄在331~359Ma。地球化学特征显示大哈拉军山组火山岩为钙碱性,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,产生于岛弧构造环境。3.晚石炭世伊什基里克组为基-酸性双峰式岩石组合,中性岩缺失,单斜地层,岩石变形弱,同位素年龄约302Ma。地球化学特征显示伊什基里克组玄武质岩石为拉斑和碱性系列,富集大离子亲石元素,选择性亏损高场强元素,产生于后碰撞初始伸展环境。4.玄武质岩石地球化学特征差异性对比表明大哈拉军山组具有上地壳富集型大离子亲石元素和相容性元素,伊什基里克组具有较高的中深层地壳富集型大离子亲石元素和较低的相容性元素,二者高场强元素较为接近。岩石成因研究表明,大哈拉军山组岩浆源区地幔楔曾受到富集地幔组分和远洋沉积物的共同混染作用,伊什基里克组源区亏损地幔曾受到中、深地壳部分熔融流纹质岩浆的混染作用。5.伊宁地块科古琴-乌拉斯台地区板块经历了早石炭世早期岛弧挤压→早石炭世晚期弧后盆地沉积→鄯善运动导致北天山古洋盆的闭合→晚石炭世后碰撞裂陷伸展→早二叠世陆内裂谷伸展等演化过程。