通过研究天山石炭纪碰撞后火山岩系的组成、喷发-沉积序列、各主要组成单元间和它们与相邻地质体的交接关系,建立天山石炭纪碰撞后火山岩系时空分布格架。重点研究天山石炭纪碰撞后火山岩系中玄武质基性火山岩的构造岩石组合、岩石地球化学特点、岩浆演化系列、形成环境、形成机制,探索地幔熔融条件,岩浆产生与岩石圈拉伸间的关系,岩浆产生过程中软流圈和岩石圈(包括岩石圈地幔和地壳)的相互作用和贡献,并附带研究酸性火山岩
研究揭示:天山石炭纪-早二叠世裂谷火山岩系为一分布范围约170万平方公里的大火成岩省。该火山岩系以玄武质熔岩为主,其次有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩,它们源于具有Nd(t) ≈+5, (87Sr/86Sr(t) ≈ 0.704 and La/Nb ≈ 0.9组分的地幔柱头。地壳混染作用和大陆岩石圈地幔对于该大火成岩省形成也有重要贡献。所观察到的地球化学变异与AFC作用一致。我们的研究数据排除了酸性岩浆是源于前寒武纪地壳(结晶基底)或泥盆纪岛弧火山岩(弧壳褶皱基底)或年轻的同时代底侵基性岩石部分熔融等成因模式。研究证明,酸性岩浆是玄武质岩浆分离结晶作用的产物,同时相伴有对前寒武纪地壳的低度同化。巴音沟蛇绿岩块为北天山早石炭世中-晚期蛇绿岩带的组成部分,该蛇绿岩带是发育于天山石炭-二叠纪裂谷系北缘的早石炭世中-晚期"红海型"洋盆的地质记录。蛇绿岩带侵位于早石炭世早-中期裂谷火山-沉积岩系(基底单元)之中。基底单元的裂谷化和裂解产生"红海型"洋盆。本项目建立了判别大陆玄武岩和岛弧玄武岩的地球化学准则,该准则对于火山岩石学研究具有重要意义。最近,"天山大火成岩省"已得到国际地学界认可。