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中亚造山带是世界上最大的增生型造山带，主要由年轻地质体和少量微陆块拼贴而成。晚古生代是中亚造山带地质演化的一个关键时期，在此时期古亚洲洋发生闭合，同时伴随着显著的地壳生长和铜金成矿。位于中亚造山带南部的东天山-北山地区，出露大量的晚古生代岩浆岩，记录了其晚古生代的演化过程。因此，研究这些岩浆岩的时空格架以及岩石成因对深入理解中亚造山带地球动力学过程、大陆地壳生长和铜金成矿有着重要的指导意义。本论文以东天山博格达地区的大石头双峰式火山岩、北山南部音凹峡和古堡泉地区的辉绿岩墙以及北山北部狼娃山地区的长英质岩墙为研究对象，通过详细的野外地质考察、岩相学、矿物学、全岩地球化学、同位素地球化学（Sr-Nd-B）以及锆石U-Pb年代学的综合研究，揭示这些岩浆岩的时空分布、岩石成因，从而对中亚造山带南缘晚古生代构造演化及大陆地壳生长和铜金成矿提供关键的制约。 东天山博格达地区的大石头双峰式火山岩，主要由玄武岩以及少量的流纹岩组成。锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果显示其流纹岩年龄为330±3 Ma，表明双峰式火山岩形成于晚石炭世。玄武质岩石属于中钾钙碱性系列，具有岛弧玄武岩的特征，如富集大离子亲石元素和亏损高场强元素。另外，玄武岩具有亏损的Sr-Nd同位素组成(初始87Sr/86Sr=0.7035-0.7039，εNd(t)=6.82--7.05)，表明玄武岩起源于俯冲流体交代的亏损地幔。然而，流纹岩属于高钾钙碱性系列，具有正的εNd(t)值(6.21-6.47)、低的初始87Sr/86Sr(0.7014-0.7022)以及A2型花岗岩的特征。MELTS模拟结果显示，流纹岩并非通过玄武岩分离结晶形成，而是由新生的玄武质下地壳部分熔融形成。向北俯冲的北天山大洋岩石圈发生板片回撤引起的伸展环境导致了大石头双峰式火山岩的形成。同时，板片回撤引起的伸展环境促使了土屋-延东斑岩铜矿的形成。 北山造山带南部音凹峡和古堡泉地区出露大量的基性岩墙，锆石SIMS U-Pb定年结果显示其年龄为282 Ma，表明基性岩墙形成于早二叠世。音凹峡和古堡泉基性岩墙具有亏损地幔的同位素组成，其εNd(t)值分别为9.0-9.1和5.8-7.4，表明其来自亏损的地幔源区。通过基性岩墙中富Cr辉石计算的平衡母岩浆富集大离子亲石元素，显示Nb的负异常[(Nb/La)PM=0.33-0.91]。另外，基性岩墙具有较高的Ba/Nb、Ba/La以及Th/Nb比值，表明有俯冲板片组份的加入。地球化学特征显示基性岩墙具有板内岩浆和岛弧岩浆的双重特征，很可能与软流圈地幔和俯冲流体交代的岩石圈地幔相互作用有关。通过单斜辉石-熔体平衡温度计，计算出其母岩浆结晶温度为1142-1276℃，与软流圈上地幔的潜能温度一致。基性岩墙的地球化学特征表明其形成与二叠纪塔里木地幔柱无关，表明塔里木大火成岩省没有延伸到北山地区。相反，基性岩墙的形成与板片断离有关，为柳园大洋岩石圈断离过程中软流圈上涌熔融的熔体与上覆岩石圈地幔熔体混合的产物。 锆石SIMS U-Pb定年结果显示北山造山带北部狼娃山地区出露的闪长质和花岗闪长质岩墙均形成于晚石炭世(317-311 Ma)。闪长质岩墙属于钙碱性系列，具有偏铝质和富钠的特征，其亏损的Sr-Nd同位素组成(初始87Sr/86Sr=0.7039-0.7046;εNd(t)=3.0-4.3)以及岛弧岩浆的地球化学特征，表明闪长质岩墙来源于交代岩石圈地幔的部分熔融，并伴有橄榄石、辉石、角闪石以及长石的分离结晶。花岗闪长质岩墙也属于钙碱性系列，具有高的Al2O3(＞17 wt.％)、Sr(＞400 ppm)以及低的Y(＜8.0 ppm)和Yb(＜0.7 ppm)含量。另外，其高的Mg#(52-56)和Sr/Y(44-63)比值，相对富钠的特征(Na2O/K2O=2.1-3.4)，以及类似于MORB的同位素组成[初始87Sr/86Sr=0.7037-0.7043;εNd(t)=6.9-7.4]，与埃达克岩的特征一致，表明花岗闪长质岩墙形成于古亚洲洋壳的部分熔融。闪长质岩墙和埃达克质岩墙的同时出现，反应了一个热异常的环境，很可能与板片回撤引起的软流圈上涌有关。板片回撤引起的软流圈上涌，促使上覆岩石圈地幔和洋壳发生部分熔融，同时对中亚造山带的地壳生长有着重要的贡献。花岗闪长质岩墙（埃达克岩）具有硼(B)含量为4.1-6.2 ppm以及δ11B值为-6.9‰到-4.4‰，明显低于蚀变的大洋壳，表明大量的B尤其11B在俯冲早期脱水过程中大量的释放。