天山运动是天山地区晚古生代发生的多幕次造山事件，其分期存在三幕至九幕的不同学术划分方案。该运动导致天山地槽褶皱隆起形成山系，促使中国西北等地槽转化为稳定地台。作为中亚造山带演化的重要构造事件，其构造幕次划分对研究大陆岩石圈演化具有关键学术价值。

黄汲清（1959）将天山运动列为华力西运动第三期，特指中、晚石炭世之交的造山作用。胡冰构造幕。而尹赞勋（1978）支持八幕划分方案，强调各幕次对应的地质界面特征。腾讯网《中国地质构造发展阶段详解》文献提出四幕分期：早海西运动（晚泥盆世）、中海西运动（晚石炭世）、晚海西运动（早二叠世）及海西运动末幕（晚二叠世末）。这种划分方案将天山造山期确定为2.95亿年前的中海西运动阶段。

天山运动导致天山地槽褶皱系最终形成，其构造演化具有南北不对称性特征。南部基底属塔里木大陆边缘，北部基底为古洋壳南缘残余，这种过渡型地壳结构塑造了天山褶皱带的独特构造样式。该运动促使华北、西北及东北等地槽完成向稳定地台的转化，陆地面积较前古生代扩展约30%。

作为全球海西（华力西）构造运动的组成部分，天山运动与北美阿勒盖尼运动、欧洲海西运动构成统一的晚古生代造山体系。中国地质调查局资料显示，此次运动造就了天山、昆仑山、祁连山、秦岭等巨型山系，并与冈瓦纳古陆冰川作用、泛古陆（盘古大陆）形成等全球性事件存在时空耦合关系。

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运动早期（泥盆纪—早石炭世）以陆缘裂陷作用为主，形成多期次火山-沉积建造。主造山期（晚石炭世—二叠纪）发生大规模板块俯冲碰撞，导致洋壳消减及陆-陆碰撞。末期（晚二叠世）转入陆内造山阶段，发育推覆构造与前陆盆地系统。这种多阶段演化特征为研究大陆岩石圈垂向增生机制提供了重要实证。