新疆巴里坤地区石炭纪地层出露较多、褶皱和断裂构造发育；本文以巴里坤塔格北缘大断裂以北和白墩子大断裂南西夹持区域的早石炭世地层为研究对象。早石炭世火山岩发育，岩性复杂，岩相类型多样，环境变化大，长期沿用的地层系统单元较多，造成巴里坤地区下石炭统的划分不统一。经区域岩石地层、生物地层对比，结合原生构造、粒度分析、基本层序等特征,对该沉积地层做了比较系统的研究,取得了如下认识：1．在前人对该地层划分和沿革的基础上，通过实测剖面和主干路线确定研究区的岩性、岩石组合特征以及沉积相特征，经区域岩石地层、生物地层对比，采用北疆地层区的黑山头组（C1h）为该地层的岩石地层单位。并将其划分为两个岩性段。2．研究区该地层的时代存在一定的争议，曾有人将该地层的部分定位为早-中泥盆世；本论文以前人资料为基础，结合所采集的大量腕足、双壳、有孔虫、苔藓虫、腹足、珊瑚、蜓类、介形类、头足类和三叶虫等化石，其中腕足：Syringothyris sp.管孔石燕（未定种）、Mucrospirifer sp.尖翼石燕、Spirifer sp.、S.subgrandis Rotai稍大石燕、Gigantoproductus sp.大长身贝、Torynife rpseudolineatus asiaficus亚洲假细线托瑞贝、Fusella sp.纺缍贝（未定种）、Echinoconchus elegans(McCoy)美雅轮刺贝、Nekhorsheviaheishatouensis F.M.Zhang黑山头涅氏贝；双壳：Parallelodon theciformis Koninck箱式并齿蚶、Posidoniella vetusta (Sowerby)古老小海浪蛤；珊瑚：Koninckophyllum chingshipuexseFan青石铺康宁珊瑚、Yuanophyllum longiseptatum Yuetal长隔壁袁氏珊瑚；苔藓虫：Fenestella cf.perelegans Meek窗格苔藓虫cf.常美种；腹足：C.leiosomlla(Sardeson)外切普塔佩赛螺等化石，均为早石炭世的化石，结合前人在该地层的灰绿色安山岩中获得的341.7Ma和324.4Ma的K-Ar同位素年龄以及地层的接触关系，表明该地层时代为早石炭世。3．依据岩性、岩石组合、生物组合、基本层序的分析、原生构造特征可知黑山头组沉积时，水体动荡，变化较频繁，受波浪的影响，局部地区可见砾岩、粗砂岩等粗碎屑沉积物；碳酸盐岩出露厚度不大、有时以夹层或透镜体状态产出。黑山头组总体沉积环境为滨浅海环境。