新疆西天山地区以往地质工作程度较低,近年找矿勘查进展迅猛,亟待进行大地构造环境、区域成矿规律研究。本文以成矿系列理论为指导,通过系统分析西天山地区区域航磁、卫星重力资料,结合典型金属矿床分析,推断厘定了西天山地区不同大地构造单位分布特征及其边界位置,总结了不同大地构造单元金属矿产控矿因素与矿床分布规律,进而指出了其不同的找矿方向,同时对伊犁石炭二叠纪裂谷大地构造性质及分布特征进行了论述与推断。通过区域航磁及重力资料综合研究,明确西天山地区的中天山构造单元南界为那拉提南缘断裂,以那拉提杂岩带与南天山构造单元分界,北界以尼勒克深大断裂为界与北天山分开,西边为伊犁古陆,为零星分布的元古界变质结晶地块与显生宙造山带镶嵌构成。其中那拉提杂岩带属于不同性质的碰撞造山形成,形成西天山最重要的造山型金矿成矿带,找矿潜力巨大。通过区域航磁资料,准确厘定了伊利石炭-二叠纪裂谷的位置及空间分布特征,并明确了其大地构造性质。伊犁石炭纪裂谷属于大陆裂谷,喷出(侵入)岩以中酸性为主,夹杂部分中基性岩浆岩,裂谷的裂开规模是从西往东呈断块状逐渐减小,同时张裂深度也是从西往东呈台阶式变浅。裂谷孕育的铁多金属矿产成矿条件优越,尤其是东段,裂谷相对较浅,温度高,含矿热液在相对较浅部位易形成岩浆型、夕卡岩型和热液型铁多金属矿产,往西随着裂谷逐渐加深,温度渐低,易形成相对低温热液富集型铁矿。尼勒克附近二叠纪陆相中基性火山岩属于发育在伊犁石炭纪裂谷基础上的局部陆相裂谷,构造演化时间短,影响范围有限,主要为寻找与陆相(次)火山岩密切相关的斑岩型、热液型铜矿有利区域。通过区域布格重力资料分析：伊犁古陆对应的高值重力异常区范围清晰,伊犁石炭纪裂谷的西段以及尼勒克县城南边的二叠纪裂谷中西段都叠加在伊犁古陆之上。富含阿希、伊尔曼得等中大型金矿床以及铜、铅锌矿床(点)的吐拉苏火山岩盆地位于伊犁古陆之上,尼勒克县城南边数量众多的铜矿床(点)富集于伊犁古陆之上(中西部),而往东则铜矿床(点)数量少、规模小。据此推测吐拉苏金、铜矿集区以及尼勒克南边数量众多的铜矿床(点)与伊犁古陆关系密切。古陆中富含的金、铜等金属元素在后期构造和岩浆热液活动叠加下,在构造有利部位(吐拉苏火山岩盆地和二叠纪裂谷中西部)富集成大型-超大型金矿床以及数量众多的中小型金、铜等多金属矿床(点)。