月球的起源和演化是月球科学和月球探测的终极科学目标，岩浆演化是月球演化历史的重要组成部分。月球与行星表面火山系统的时空分布和演化过程是反映月球与行星热演化历史的重要标志。月海玄武岩的起源、时空分布、物理性质、矿物组成和成分是研究月球岩浆演化的主要内容。除对Apollo和Luna着陆点月海玄武岩获得的认识外，遥感研究扩充了我们对月表其他地区玄武岩类型的认识。这些研究结果告诉我们月海玄武岩表面保持着自其形成以来发生的撞击成坑事件和一系列火山活动过程，因此，对月海玄武岩源区和时空分布的研究有助于了解月球上的火山活动历史和热演化过程。作为指示月球内部成分的重要依据，正确了解月海玄武岩的物理性质和化学成分是十分必要的。然而，要实现这些目标，玄武岩单元识别和分类制图是进一步分析岩浆演化模型的前提条件。　　本论文结合元素、矿物的指示性光谱特征参数，从玄武岩的三个方面入手:图像空间、光谱空间和特征空间，并实现多维空间的向量维匹配算法对月球表面典型区域的月海玄武岩进行类别和单元的划分。在验证本文中所使用的划分玄武岩类型方法有效性的同时，分析玄武岩类型的光谱和成分特征，以及不同时代形成的玄武岩与光谱、成分之间的关系，最后对研究区内与玄武岩有关的岩浆演化历史进行了分析。通过分析不同玄武岩单元反映的成分、形成时间、发生源区和流动方向的差异，对阿里斯塔克地区的岩浆演化历史有了新的认识。　　本论的主要成果包括:(1)厘定了阿里斯塔克地区70多个玄武岩单元，发现了一些之前未识别出的新单元和亚单元;(2)影像特征、光谱、元素、矿物等的分析表明，马里乌斯山区出露的一些小区域的低钛玄武岩可能是早期未被覆盖的低钛玄武岩，或是下伏低钛玄武岩浆的上升和溢出所致;(3)阿里斯塔克高原北部的较年轻高钛玄武岩亚单元的发现和成分分析也揭示了两个亚单元化学成分上的不同，TiO2和FeO含量的变化趋势不一致，说明两者并不形成于同期次、同源区的玄武岩浆事件;(4)成分和年龄之间可能存在区域性的相关关系，从波段比值（红绿蓝通道分别赋予750/415 nm、750/1000nm和415/750 nm比值）合成的假彩色影像上，黄、青色的玄武岩是区域内最年轻的玄武岩，粉色和红色的玄武岩是最古老的玄武岩单元，而蓝和紫色的高钛玄武岩其形成年龄处于以上两者之间;(5)玄武岩单元的年龄并不与Ti含量的变化呈现正相关或负相关的关系，高钛玄武岩和低钛玄武岩未受到时间的顺序约束，但整体看来，低钛玄武岩的平均年龄比高钛玄武岩要老，从爱拉托逊纪至今，阿里斯塔克地区的岩浆喷发以高钛玄武岩为主;(6)重塑了阿里斯塔克地区玄武岩浆的演化过程:首先是雨海纪及之前的大型撞击体开凿形成月海盆地后的玄武岩浆充填事件;随后的岩浆加载、冷却和固结产生的应力作用和盆地中心玄武岩沉降（重力均衡）共同促使岩浆沿盆地内部裂隙（或薄弱地带）喷发和溢流，并多次充填到盆地内部的低凹处;在爱拉托逊纪，阿里斯塔克高原和马里乌斯山区形成本地区两大火山活动活跃的火山省，并发生多次喷发事件，形成了月球上最后阶段的火山系统。