兴蒙造山带晚古生代发生构造转折,即由早古生代俯冲碰撞转变为强烈伸展作用,形成了内蒙古中部晚古生代特有的构造-岩浆-盆地系统（兴蒙陆内造山带）。本文选取内蒙古二连东北部本巴图地区的石炭-二叠纪沉积盆地,通过对典型地层的剖面测制、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析,查明该盆地充填层序、沉积环境及物质来源,并进一步探讨了兴蒙造山带晚古生代伸展构造的演化过程。锆石U-Pb年代学研究表明,来自盆地中心的三个凝灰岩样品中最年轻峰值年龄分别为298 Ma、302 Ma、303 Ma,表明本巴图盆地的形成时代为303～209 Ma,即晚石炭世-早二叠世,应归属格根敖包组。盆地南缘泥鳅河组其最年轻一组碎屑锆石年龄为409 Ma,即早泥盆世,代表年轻造山带组成的盆地基底。通过沉积环境分析,石炭-二叠纪沉积盆地发育两个从前三角洲相到三角洲前缘相的旋回,具有近源、快速沉积、滑塌堆积、强烈的火山喷发以及快速的沉降作用等特征,属于伸展构造背景下的裂谷盆地;同时,锆石Hf同位素显示,石炭-二叠纪沉积盆地中凝灰岩εHf（t）为3.06～14.13,两阶段模式年龄T_DM2为461～1486 Ma,具有亏损地幔或者新生地壳的特征,从～400 Ma至～300 Ma,其演化趋势具有新生地壳明显增多的特点,揭示从早中古生代年轻造山带形成到晚古生代伸展作用发生过程中的变化。结合区域地质研究,兴蒙造山带北造山带的沉积演化和伸展作用过程可分为四个阶段:第一阶段为磨拉斯盆地形成,以盆地南缘泥鳅河组变质粉砂岩为代表;第二阶段为贺根山伸展带发育阶段,形成超基性-基性-酸性的岩浆组合;第三阶段为稳定的陆表海环境,以晚石炭世本巴图和阿木山组的碎屑岩-碳酸盐岩组合为代表;第四阶段是晚石炭世-早二叠世的第二次伸展,发育格根敖包组大规模火山-沉积和滑塌堆积,具有陆内裂谷盆地性质。