研究区位于大兴安岭的西坡,所属的额尔古纳-兴安地块是大兴安岭北部重要的大地构造单元,其晚古生代的构造演化一直处于争议之中,如裂谷、拗拉槽等观点。本文对研究区泥盆系和石炭系的层序、岩石化学及地球化学特征、盆地性质等方面进行了综合研究。泥鳅河组主体岩性为砾岩、砂岩、泥岩、板岩,中间夹有乌奴耳礁灰岩,粒径向上逐渐变细,海进式的浅海沉积,水体逐渐加深;大民山组一段为中基性火山岩,二段为酸性火山岩及碎屑岩夹层;红水泉组底部为一套砾岩沉积,顶部为碳酸盐沉积。研究区泥鳅河组、大民山组、红水泉组均有化石的产出,结合锆石U-Pb测年可以更加准确进行时代归属。泥鳅河组化石属于达列埃期产物,将泥鳅河组时代限定为中早泥盆世;大民山组产出法门期化石,锆石U-Pb测年中玄武岩形成于373.2±5.3Ma,凝灰岩形成于383.1±2.1Ma,安山岩U-Pb锆石年龄为362.2±3.3Ma,时代为中晚泥盆世;红水泉组化石为早石炭世杜内期,锆石年龄为338±3Ma,时代为早石炭世。由样品主量、稀土元素、微量元素规律推断,泥鳅河组形成于拉张背景,大民山组构造环境为岛弧环境,红水泉组可能处于拉张背景洋盆。盆地演化分析为在早中泥盆世泥鳅河组沉积开始出现初始裂谷,伴随火山活动,到中晚泥盆世大量出现与岛弧火山有关的岩石,火山及构造活动强烈,此时初始裂谷向陆间裂谷过渡,出现洋壳,在俯冲阶段有挤压环境,随后至石炭纪早期,红水泉组处在拉张的洋盆环境,此时的古海水深度相对大民山组时期要浅。根据经典的威尔逊旋回六个演化阶段,在经过裂谷阶段、洋盆阶段、碰撞阶段后,开始出现造山带,但是研究区在经过洋壳俯冲阶段开始挤压后经历的是再次伸展构造运动,并没有立即进入挤压造山阶段和造山后阶段。