新疆东天山位于中亚造山带南缘,天山—兴安造山系北天山造山带东段,发育大量泥盆纪—石炭纪花岗岩,其形成过程多与觉罗塔格洋的俯冲作用有关。四顶黑山花岗岩体位于东天山觉罗塔格构造岩浆带的东端,岩体在地表呈不规则状产出,侵位于元古界片岩-变火山岩、奥陶系变玄武岩和泥盆系雀儿山群火山岩;主要岩石类型为花岗岩和花岗闪长岩。花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为380.4 Ma±3.7 Ma,表明岩体形成于晚泥盆世。岩石表现出高硅（w（SiO₂）=64.87%⁷4.71%）、高碱（w（K₂O）=3.35%⁴.68%,w（Na₂O）=2.26%³.85%）、富铝（w（Al₂O₃）=11.82%¹4.13%）和低MgO（w（MgO）=0.56%².12%）、CaO（w（CaO）=1.68%³.74%）、TiO₂（w（TiO₂）=0.26%⁰.57%）、P₂O₅（w（P₂O5）=0.01%⁰.19%）特征,A/CNK=0.83¹.00;富集Ba、K、La、Ce、Nd,亏损Th、Nb、Ta、Sr、Ti,铕负异常较明显（δEu=0.70⁰.73）;具有岛弧型花岗岩特征。四顶黑山花岗岩体形成于岛弧环境,属于觉罗塔格洋向南俯冲过程中的产物。四顶黑山花岗岩体两侧的镁铁-超镁铁质岩体的形成时代应晚于晚泥盆世。