志留纪是西准噶尔北部洋盆、岛弧等发展建造的重要阶段,这一时期西准北部经历了洋盆的相互俯冲和岛弧的活动过程,横跨东哈萨克斯坦至新疆北部的博什库尔-成吉斯岩浆弧的岛弧建造就起始于该时期。由于基础地质研究的薄弱,造成了该区域对志留系认识的差异。本文对西准噶尔额敏县东部最新厘定的志留纪地层及火山岩进行了详细的研究并进行了地层的划分与对比,结合现有和前人研究资料,探讨了早-中志留世恰尔尕也组(S1-2q)和中志留世沙尔布尔组(S2s)的基本地质特征、岩性组合、沉积环境,并对火山岩进行了岩石学、岩相学、岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、构造环境研究,并在此基础上对研究区志留纪构造演化进行探讨。研究区恰尔尕也组(S1-2q)以近缘岛弧碎屑岩-火山碎屑岩为主,综合分析判断其属于河口三角洲相沉积,并可进一步划分为三段,下段主要为中-粗粒碎屑岩夹少量细碎屑岩(含珊瑚、腕足等化石)及火山熔岩,中段主要为火山灰(凝灰质)碎屑岩,上段主要为粗碎屑岩。该组在沉积过程中伴随有一定程度的火山作用且距离火山口很近。沙尔布尔组(S2s)主要有火山熔岩和火山碎屑岩组成,火山岩主要为灰紫色辉石安山岩、灰绿色安山岩。对辉石安山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得年龄为428.7±2.7Ma,时代属于中志留温洛克世。火山岩地球化学特征显示岩石以富Sr、Ba为特征且具有较高的Mg#、Sr/Y和Ba/La值,大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损,其中Nb、Ta、Ti强烈亏损,具有轻微的负铕异常,岩石地球化学特征与日本中新世Setouchi火山岩带赞岐岩类相似。综合岩石地球化学特征所反映的构造信息、沙尔布尔组沉积特征及研究区所处的区域地质背景,认为其形成环境为岛弧火山活动。综合来看,研究区志留系很好的记录了西准噶尔北部在早古生代后期的大洋发展阶段;志留纪地层的岩石组合、沉积环境、古生物特征以及火山岩也对研究西准北部在早古生代后期至晚古生代早期的构造演化发展史具有重要意义。