东天山在天山造山带研究中占有重要的地位，东天山吐哈盆地北部博格达-巴里坤-哈尔里克构造岩浆特征的研究对于固体矿产、石油天然气、盆山耦合、地球动力学研究均具有重要的意义。本文以多个项目研究为依托，结合前人研究资料，通过较全面的古沉积环境、火山岩地球化学特征分析，较详细的讨论了石炭纪-早二叠世裂谷分段性和阶段性演化特征，具体内容如下：1研究确定石炭纪-早二叠世，博格达-巴里坤塔格为后碰撞伸展条件下的大陆裂谷环境，区别于哈尔里克和大南湖晚古生代岛弧或弧后带，以及依连哈比尔尕山构造带。2博格达-巴里坤塔格裂谷演化具有典型的多阶段性、分段性的特征，多阶段性表现在早石炭世裂谷初始开裂，晚石炭世为裂谷发育顶峰，至早二叠世裂谷再次张裂，中-晚二叠世裂谷拗陷萎缩。裂谷在博格达西段、博格达东段、巴里坤塔格表现出典型的分段性特征，集中体现在沉积特征、岩浆活动特征两方面。3自早石炭世-早二叠世，博格达西段经历了陆相-海相的环境变化，地壳持续减薄，裂谷拉伸作用自晚石炭世开始，持续至早二叠世达到顶峰，发育海进序列沉积岩石组合；博格达东段，早石炭世裂谷拉伸作用开始，晚石炭世达到顶峰，晚石炭世晚期，裂谷短暂回返，由海相-海陆交互相-陆相，发育海进-海退完整的沉积岩石组合，至二叠世，大部为陆相环境，并再次开裂，至中-晚二叠世回返萎缩；巴里坤塔格早石炭世为陆相环境，仅在其东北部靠近克拉麦里碰撞带为滨浅海相-三角洲相，具有海退岩石组合特征，晚石炭世为滨浅海相环境，发育海进-海退的沉积序列，晚期回返为陆相环境，早二叠世再度拉伸，发育陆相双峰式火山岩，至中-晚二叠世回返萎缩，发育巨厚红色磨拉石。以此为基础，复原了古裂谷环境格局。4对博格达-巴里坤塔格裂谷广泛发育的双峰式火山岩中基性端元与酸性端元的变化特征和相互关系进行了较详细的探讨，研究认为博格达-巴里坤塔格广泛发育的双峰式火山岩中基性火山岩来源于亏损地幔，早期（石炭纪）酸性火山岩来源于玄武岩的分离结晶，晚期（早二叠世）则来源于底侵的年轻玄武岩壳的熔融，此过程之中，有地壳组分的加入。早石炭世-早二叠世，玄武岩的Sr-Nd-Pb同位素变化增大，Sr同位素比值增高，εNd值降低，Pb同位素比值增高，说明晚期源区更加富集。流纹岩由钠质向钾质演化，Al含量有降低的趋势，稀土总量增加，轻稀土富集程度增强，Eu富集程度增强，强不相容元素富集程度增强，(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)t增大。5同时代的火山岩，在不同区段表现出具有一定规律性的变化特征，自西往东，同时代玄武岩均具有Ce/Y比值增大，(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)t增高，εNd略变低的特点；这种区别，是由于源区特征的差异及受岩石圈地幔或地壳的混染作程度不同叠加影响所导致的。