随着近几年西昆仑地区地质工作的逐步深入,西昆仑地区基础地质问题研究成为地学研究的热点。西昆仑志留系温泉沟群在北羌塘地块呈北西-南东向带状广泛分布,也是近年来西昆仑地区基础地质工作研究的重点。本文依托1:5万区域地质调查工作,注重温泉沟群岩性组合、沉积构造、沉积层序、生物化石的野外调查,以岩石学、古生物学与地层学的基本理论和研究方法做为指导,对西昆仑区域上志留系温泉沟群进行了沉积特征研究和区域对比,根据化石成果和围岩接触关系确定温泉沟群地层时代,恢复了温泉沟群古沉积环境,进行了沉积层序和沉积演化分析;通过岩石地球化学研究,探讨了北羌塘志留纪时期大地构造背景。对温泉沟群的岩石组合进行了区域对比研究,认为自西北向东南岩性组合存在明显差异,西北部以碎屑岩和碳酸盐岩沉积为主,局部夹中酸性火山岩;东南部主要为碎屑岩沉积,夹碳酸盐岩薄层,局部夹中基性火山岩。在温泉沟群粉砂岩内含丰富的孢粉、疑源类、笔石和几丁虫类,多属于早志留世里埃隆阶和鲁丹阶常见种属。温泉沟群与下伏中-下奥陶统冬瓜山群呈角度不整合接触,与上覆中-上志留统达坂沟群为整合接触或与中上泥盆统天神达坂组呈角度不整合接触,也说明了温泉沟群属于早志留世地层。通过温泉沟群岩石组合、沉积构造特征等的对比,对西昆仑温泉沟群进行了沉积环境分析,认为在塔吐鲁沟至空贝利一带沉积环境主要为滨浅海相,塔吐鲁沟至苦水海一带沉积环境主要为浅海-深海相,西北部浅水环境,东南部位深水环境,整体自西北向南东海水变浅;并探讨了对沉积环境对区域铁矿床分布的重要意义,认为浅海环境中发育酸性火山活动的碳酸盐岩地层属于铁矿发育地区。对温泉沟群沉积体系进行了划分,共识别出有滨海、浅海、半深海、深海共4 个沉积体系,每个沉积体系又可分为多个沉积相。其中滨海沉积体系包括有临滨、过渡带和远滨相,浅海沉积体系包括陆棚后缘、风暴沉积和陆架泥,半深海沉积体系包括斜坡扇和陆隆相,深海沉积体系包括海底扇和深海平原。根据温泉沟群沉积体系的划分,进行了沉积层序分析,主要由低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)、高位体系域(HST)、陆架边缘体系域(SMST)构成。认为温泉沟群属于一个完整的3级沉积层序,其中在塔吐鲁沟至空贝利一带3级沉积层序由低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)、高位体系域(HST)组成;在塔吐鲁沟至苦水海一带3级沉积层序由陆棚边缘体系域(SMST)、海侵体系域(TST)、高位体系域(HST)组成。通过对早志留世温泉沟群沉积环境和沉积层序的分析,总结了温泉沟群沉积演化规律,认为塔吐鲁沟至空贝利一带为由滨海相→浅海陆棚相→滨海相沉积演化,塔吐鲁沟至苦水海一带为由浅海陆棚相→半深海-深海相→浅海陆棚相的沉积演化,也反映了古地理的沉降变化特征。经过岩石地球化学分析成果进行了大量的构造环境图解分析,整体落入到大陆岛弧和活动大陆边缘区,认为温泉沟群所处的构造环境是活动大陆边缘,是在寒武纪-奥陶纪时期伸展-扩张形成的洋盆在早志留世已经开始了汇聚消减的背景下,是加里东运动之后在逐渐消失的残留洋。本文通过对西昆仑志留系温泉沟群岩石组合、沉积构造等方面的区域对比研究,提升了对西昆仑温泉沟群综合认识水平,对探讨西昆仑北羌塘陆块内志留纪时期沉积环境、沉积演化、构造环境等方面具有重要指导意义。