准噶尔盆地位于哈萨克斯坦板块及其边缘活动带东延部分，其石炭纪时期的构造演化可以反映波罗的、西伯利亚与塔里木板块的汇聚过程，对于研究中亚造山带这一显生宙全球最大增生造山带的增生—改造过程具有重要意义。东准噶尔卡拉麦里山等露头区沿构造线可延伸至盆内埋藏区，为开展盆内—周缘对比研究的理想工区。　　本文综合运用最新的大地构造研究成果，应用构造地质学、地球物理学、计算机数值模拟、年代学与地球化学，以及火山地质学等理论，研究了准噶尔盆地晚古生代的火山活动、成因环境、后期改造及其储层意义。　　基于古地磁的古板块再造显示，晚古生代古亚洲洋以持续闭合为特点，中亚造山带处于波罗的、西伯利亚、塔里木等多个板块漩涡运动聚合的中心部位，为拥堵式碰撞的实例，其剪刀叉式关闭的特征可用三维球壳模型模拟结果，显示的压应力分布区由内向外逐渐降低来解释。基于快速拉格朗日插分法对晚古生代中亚地区力学模拟显示，由于塔里木、西伯利亚与波罗的三个刚性板块先后与哈萨克斯坦区域内的火山岛弧、增生楔汇聚，相对软弱的火山岩条带、增生楔发生变形，哈萨克斯坦马蹄形构造最终形成。准噶尔盆地及邻区蛇绿岩带与重力异常区界线具有良好的耦合关系，且由二者划定的边界能够在很大程度上将盆内中酸性火山岩与盆地北侧中基性火山岩进行分隔。据此将准噶尔盆地基底划分为西准噶尔区、陆梁—乌伦古—东准噶尔区和博格达—哈尔里克区，并以此为基础进行古板块恢复;再造结果显示，西准岛弧、东准岛弧、中天山地体在早二叠世才最终就位。　　北疆地区共发现、识别出火山机构145处，其中周缘32处，准噶尔及三塘湖盆内113处。在露头区共报道火山机构32处，包含破火山口（如木垒县纸房地区）、火山穹窿（如木垒县大石头地区）、层状火山、锥状火山（如木垒县大石头地区）等多种（残余）火山机构类型;此外，还有以位于将军庙以东40km处的东黑山火山机构为代表的裂隙式火山，但由于该种喷发方式形成的火山没有造锥过程，地表少见火山地貌。准噶尔盆内共发现、识别出火山机构85处，主要沿海西期断裂系分布，火山机构大致沿着两个方向的断裂展布:西北缘与盆地东部为NE向，盆地中北部为NWW向;盆内覆盖区火山机构可归纳为沿断裂呈裂隙式喷发、水下斜坡模式和水陆过渡环境三种喷发模式。　　东准噶尔地区巴塔玛依内山组火山岩样品涉及的岩性从基性至酸性均有分布;在稀土元素配分图上绝大多数火山岩样品相对富集轻稀土元素、重稀土元素整体相对平坦，大部分没有表现出Eu元素的异常;在微量元素蛛网图上，大部分样品大离子亲石元素与Pb元素具有较为明显的正异常;亏损Ta、Nb等高场强元素，Ti元素一般相对亏损，Zr元素相对岛弧玄武岩较高。综合分析认为其主要形成于板内环境，且可能受到地壳或岩石圈的混染。巴塔玛依内山组露头与钻井岩心火山岩样品获得的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为300.8±4.9Ma与314士14Ma，显示其应形成于晚石炭世。结合东准噶尔已报道的绝大部分火山岩年龄及地化特征显示，认为330～320Ma为火山岩形成环境的变化界线，之前为岛弧环境，之后转化为后碰撞环境。　　盆内DX1824井钻遇安山岩获得了751±32Ma的加权平均年龄，为第一个针对火山岩样品展开的锆石SHRIMP U-Pb年代学测试，获得的前寒武系加权平均年龄，结合前人报道的大量单颗粒锆石年龄，显示准噶尔盆地东部存在前寒武纪基底。　　准噶尔盆地石炭纪火山活动发育于残余洋盆、前陆盆地、山间盆地、岛弧残留的等多种环境，决定了其接受风化时间的长短。准噶尔盆内石炭系不整合上覆地层时代存在明显差异，下二叠统至白垩系均有分布。最长风化时长在东部隆起约为150Ma，在陆梁隆起约为100Ma，在西部隆起约为55Ma;而3处隆起最少则仅缺失部分上石炭统—下二叠统。风化时长的长短与火山岩孔隙度的大小呈近波峰状对应关系，火山岩孔隙度初始随风化时长的增大(至约30Ma)逐渐增加，在到达峰值(对应风化时长约40Ma)后随时长的增大(55-100Ma)逐渐降低。