中亚造山带是全球典型的增生型造山带，夹持于北部的西伯利亚克拉通、西部的东欧克拉通和南部的塔里木-华北克拉通之间，主要由岛弧、海山、蛇绿岩、增生杂岩和微大陆等多种不同的地质体相互拼贴而成。天山造山带位于中亚造山带的南部，是由古生代洋盆经过多阶段的俯冲和闭合形成的，洋盆的闭合包括位于哈萨克斯坦-伊犁板块和塔里木板块之间的南天山洋以及位于哈萨克斯坦-伊犁板块和准噶尔洋内弧之间的北天山洋。伊犁-中天山板块，作为天山造山带的一个重要组成部分，广泛分布着大量的晚古生代火山岩，这些火山岩包含了关于天山造山带构造演化的重要信息。这些分布在伊犁-中天山板块的南北缘的晚古生代火山岩可划分为四条岩浆岩带，分别是伊犁地块北缘的科古琴山-吐拉苏带和阿吾拉勒带，伊犁地块南缘的乌孙山带和那拉提带。这些火山岩岩石成因复杂，尤其在火山岩的形成环境上仍存在着裂谷、岛弧和弧后拉张的争议。本次研究选择乌孙山岩浆岩带作为研究对象，在详细野外地质工作的基础上，结合火山岩岩相学、同位素年代学（锆石U-Pb定年）、主微量元素地球化学和Sr-Nd、Lu-Hf同位素地球化学的研究成果，查明该岩浆岩带火山岩的时空分布特征、揭示火山岩的岩石成因，阐明该岩浆岩带形成的大地构造背景。本论文主要取得了以下几点认识:　　(1)通过对伊犁地块南缘乌孙山岩浆岩带石炭纪火山岩进行SIMS和LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明:该地区火山岩浆活动剧烈，喷发时代主要在355-350Ma、338Ma、325-322Ma和313Ma，指示四期岩浆事件。可将四期岩浆事件划分为早石炭世早期(355-350Ma)、早石炭世晚期和晚石炭世(338Ma、325-322Ma、313Ma)。早石炭世早期的岩浆事件产出从基性岩到酸性岩如玄武岩、粗面安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩连续演化的岩石组合，岩石呈钙碱性系列。早石炭世晚期的火山岩具有双峰式的组合特征。这些形成不同时代的双峰式火山岩具有两种不同的岩石组合系列:一组岩石组合为碱性系列，岩性主要包括辉长岩、玄武岩、玄武质粗面安山岩和流纹岩;另一组火山岩主要包括玄武岩和英安斑岩，岩性为钙碱性系列。该组火山岩地层可见一条侵入其中的花岗闪长岩脉，时代为313Ma。　　(2)早石炭世早晚期的火山岩都具有正的εNd(t)值。其中早石炭世早期(355-350Ma)的火山岩具有低的εNd(t)(+0.3-+1.6)值，而早石炭世晚期的火山岩具有较高的εNd(t)值(+2.3-+5.0)。同位素的结果表明，乌孙山早石炭世的火山岩岩浆源区可能来源于亏损地幔，并且随着火山岩形成时代逐渐变年轻，火山岩的岩浆源区呈现一个逐渐亏损的趋势。其产出的从基性到酸性连续演化的岩石组合以及双峰式火山岩组合具有相同的同位素组分，表明火山岩形成主要受控于结晶分异作用。　　(3)乌孙山地区石炭纪火山岩均具有富集大离子亲石元素(LILEs)和轻稀土(LREEs)，亏损高场强元素(HFSEs，包括Nb，Ta，Ti)的特征，说明火山岩形成于与俯冲相关的环境。相比于早石炭世早期(355-350Ma)的火山岩，晚期的岩浆活动具有更强的碱性特征以及不同的Th/Yb和Th/Nb比值，表明晚期的火山岩岩浆具有更少的流体/熔体的加入。该地区的基性火山岩具有和弧后盆地玄武岩(BABB)十分相似的微量元素特征，结合逐渐亏损的地幔源区，指示该地区火山岩很可能形成于弧后伸展环境。　　(4)乌孙山岩浆岩带石炭纪火山岩是形成于南天山大洋板块向北俯冲引起的弧后伸展背景下。那拉提岩浆岩带和乌孙山岩浆岩带构成了古洋-陆汇聚板块边缘的岩浆弧-弧后增生体系。