准噶尔盆地南缘,构造区划上属于北天山山前褶皱冲断带,沉积地层发育齐全,地层自下而上颜色变化明显,露头区地层出露齐全,泥岩中粘土矿物含量丰富,为系统地开展泥岩盖层封闭性动态演化研究和沉积物物质来源、沉积环境和构造背景奠定了物质基础。为此选择准噶尔盆地南缘区域盖层在露头区的泥岩样品作为研究目标,系统地开展泥岩粘土矿物组合与地球化学特征研究。通过分析发现研究区泥岩主要矿物组成为粘土矿物平均含量在30.2%~59.4%,其次为石英、钠长石等陆源碎屑物质。其中,下侏罗统泥岩以灰黑色和灰绿色为主,粘土矿物组合为高岭石、伊/蒙混层、绿泥石、伊利石,水介质为酸性,形成于温暖湿润的气候条件。白垩系下统泥岩以灰绿色和紫红色为主,粘土矿物组合类型为伊/蒙混层、绿泥石、伊利石,水介质为碱性,形成于气候干旱的条件。古近系泥岩以绿色、红色为主,粘土矿物类型组合为伊/蒙混层、伊利石、绿泥石,不含或微含高岭石,水介质偏碱性,形成于干旱的气候条件。新近系泥岩以灰绿、紫红色为主,粘土矿物组合类型为伊/蒙混层、绿泥石、伊利石,不含或微含高岭石,水介质偏碱性,形成于干旱的气候条件。侏罗-新近系沉积岩具有较低的化学蚀变指数(CIA)和较高的成分变异指数(ICV)特征,分布范围分别为48.31~76.91、1.26~2.57,反映了物源区化学风化程度低、沉积物成分成熟度低,表明物源区构造活动强烈,属于快速侵蚀和搬运的构造环境。各地层稀土元素具有相似的分馏特征,Eu负异常明显,Ce异常分异不明显,轻重稀土分馏明显,轻稀土富集整体含量远高于重稀土,根据Th/Sc、Cr/Th、Co/Th、Cr/Zr、La/Sc比值表明,母岩主要为长英质岩。根据La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、K2O/Na2O-Si O2构造背景图解,表明物源区构造背景主要靠近大陆岛弧的活动大陆边缘。