南天山洋位于伊犁-中天山板块与塔里木板块之间,其形成与闭合时间的研究对认识南天山造山带的演化具有重要意义。一直以来,对于南天山洋演化的研究存在多种不同认识。本文以伊犁盆地南缘的大哈拉军山组火山-沉积岩剖面为研究对象,通过对其野外产出状态、岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学、锆石微量元素和Hf同位素特征等方面进行系统研究,进而对南天山洋的演化及闭合时限进行探讨,现已取得以下成果:1.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年手段对科克苏河大哈拉军山组剖面底部的砾岩、流纹岩、玄武安山岩、玄武岩样品进行测年,得到砾岩中最年轻碎屑锆石的U-Pb加权平均年龄为367.4±4.2 Ma,火山岩锆石的U-Pb加权平均年龄为359.7±1.2~356.1±2.4 Ma,从而判断大哈拉军山组底部的形成时间为360~355 Ma,属于晚泥盆世-早石炭世。2.通过对流纹岩进行全岩地球化学分析发现,样品富集Th、U和大离子亲石元素Rb,亏损Ba、Sr和高场强元素Nb、Ta、Ti等,表现出明显的岛弧火山岩地球化学特征,同时微量元素投图结果也显示其具有岛弧构造背景。此外,火山岩样品中的岩浆锆石及碎屑岩样品中最年轻碎屑锆石微量元素均显示岩浆弧/造山环境下锆石地球化学特征,并且所有锆石都具有较高的εHf(t)值,进一步确认了火山岩形成于岛弧构造环境。3.通过对相邻地区岩浆岩及碎屑岩的锆石U-Pb年龄谱进行对比研究发现,大哈拉军山组底部砾岩样品中的碎屑锆石,年龄分布在360~355Ma、380~360 Ma、460~430 Ma、505~480 Ma以及中-新元古代。这些年龄与伊犁-中天山板块南部的岩浆活动时间相对应,指示大哈拉军山组砾岩的碎屑物质主要来源于下伏火山-沉积地层和邻区的火山岩。综合已有的有关南天山造山带蛇绿岩的年龄(430~330 Ma)和南天山造山带北缘高压-超高压变质岩退变质年龄(320~300 Ma)、区域不整合、沉积相以及本文有关大哈拉军山组岛弧背景下火山岩的产出年龄(360~355 Ma),认为南天山洋闭合于晚石炭世(约310 Ma)。