龙首山地区构造复杂，断裂发育，岩浆和火山活动频繁，变质迭加，局部混合岩化，地层层序紊乱。泥盆系沉积岩零星出露，尤其是前人对龙首山地区泥盆纪地层沉积环境及火山岩构造环境未进行过详尽研究，本文从沉积学、岩石学、岩石地球化学等多学科入手，结合野外剖面观测，薄片、化学元素分析测试手段，对龙首山地区泥盆纪地层进行了深入的研究。取得主要成果如下:1、龙首山地区泥盆纪地层出露不完整，可见老君山组和沙流水组沉积，区域上呈角度不整合接触，基本呈南西向倾伏，为一套山麓堆积相、河湖相红色碎屑岩。2、测区红腰山老君山组基本层序，主要见于该组中上部，自下而上由含砾橘黄色长石石英砂岩-灰绿色粘土岩组成的韵律层；测区红腰山沙流水组基本层序，主要见于该组下部，自下而上由浅紫红色薄层状长石石英砂岩-粉砂岩-泥岩互层的韵律层。3、泥盆纪火山山岩主要由粗面安山岩、玄武质安山岩以及少量安山岩组成，属于碱质含量很高的碱性火山岩，岩石中La、Cs、Rb、Ba、Th等亲石元素较明显的富集，而Y、Sr等元素较亏损，火山岩戈蒂里指数均大于10，显示了亲大陆边缘性特征。4、在构造环境方面，晚古生代南北大陆合成一体，泥盆纪火山岩形成于陆内伸展环境，产于于山前拗陷的磨拉石建造中。按照构建的构造环境判别分类，将老君山组火山岩的构造环境确定为板内火山岩区。