夹于准噶尔盆地和吐哈盆地的博格达山是天山造山带的组成部分,其晚古生代岩浆演化对理解中亚造山带的增生造山过程具有重要意义。对博格达晚古生代的构造环境长期存在岛弧、裂谷和地幔柱大火成岩省等截然不同的几种看法。尤其,博格达南北缘发育大量的石炭纪至二叠纪火山岩及双峰式火山岩组合的地球化学特征和构造属性依然处于热论状态。为了进一步了解博格达晚古生代火山岩的成因机制,本论选取博格达南北缘的三个剖面进行详细的野外调查、岩石学、地球化学和同位素分析,获得以下结果:(1)博格达山南缘的大河沿剖面的石炭纪和二叠纪火山沉积序列进行了锆石U-Pb定年与全岩地球化学分析。对石炭纪流纹岩的定年结果为298±8 Ma。二叠纪玄武岩中则包含了多个元古代的捕虏晶,而根据其上覆地层中砂岩碎屑锆石年龄结果,其年龄上限为298±8 Ma,火山岩均属于钙碱性序列;(2)博格达北缘木垒剖面石炭纪火山岩和沉积岩的锆石U-Pb测年,得到辉绿岩的最小年龄为306 Ma,其下覆地层砂岩的锆石年龄上限为299±5 Ma。该石炭纪火山岩中发现大量的古元古代捕虏锆石;(3)北缘木垒剖面火山岩Hf同位素具有εHf(t)值-10.17到+5.03,其大多数样品具有正εHf(t)值,指示地幔中加入少量的古老陆壳物质的岩浆为主要来源。在以上新数据的基础之上,我们总结了已发表的博格达地区火山岩与沉积岩锆石年龄、地化与同位素数据,并对其进行了综合解释。根据现有资料,区域内岩浆作用于350 Ma至280 Ma之间持续活动。针对区域构造岩浆演化,我们初步得出了以下结论:(1)博格达山脉的石炭-二叠纪火山岩表现出较为一致的大陆岩浆弧特征。而不断增加的幔源组分则可能起因于成熟大陆边缘内部的弧间拉张。石炭纪汇聚向二叠纪走滑构造环境的转换引起了走滑拉分和地壳减薄,并沿主要剪切带局部发育了早二叠枕状碱性玄武岩与深水沉积。(2)石炭系岩浆岩中大量的元古代锆石捕虏晶与沉积岩碎屑锆石结果显示,博格达岩浆孤具有陆壳或转换地壳基底;(3)博格达区域俯冲停止后发育了中二叠系至侏罗系的陆相地层,但并没有明显的碰撞造山证据。另外,对博格达相邻的准噶尔盆地、东准噶尔卡拉麦里和北天山石炭纪-二叠纪火山岩、火山碎屑岩综合分析,将这些火山岩的地球化学特征和构造属性与博格达地区火山岩特征进行对比,发现它们既相似又有区别。上述地区沉积岩中出现晚太古代至新元古代(600-3200Ma)年龄的锆石,暗示这些地区可能与太古宙的古老陆壳基底区域有一定关系。因此,博格达造山带是否存在古老基底值得进一步研究探讨。