本文主要定位于北山地区沉积学方面的基础地质研究。在充分研读、吸收研究区相关区域地质资料和前人研究成果的基础下,以岩石学、沉积学、古生物地层学及构造地质学等基础理论为实践指导,通过实地野外露头、剖面、路线调查及室内分析等主要地质学研究技术,对北山地区志留系地层特征、沉积相及沉积特征进行了系统分析,在地层格架内恢复志留纪古地理格局,并探讨其沉积-构造响应模式。首先,基于对北山志留系残余地层实地调查、验证,在不引起混乱前提下,对地层单元进行简单归类,并补充个别地层单元定义,探讨其时代归属,进而对比分析了研究区志留系的岩石地层及生物地层特征。其次,通过岩石学、构造、古生物等重要相标志明确研究区志留纪主要发育滨浅海、浅海陆棚、半深海-深海及浅海火山岩-沉积相等几种沉积相类型,进而分析其沉积特征、沉积环境,表明志留纪时期北山整体为不稳定构造背景下的以海相沉积及火山作用为主的残留洋盆沉积体系。进一步地,依据前人对该区构造背景演化的研究、区内岩浆事件及以上对志留系地层、沉积相、沉积特征的研究,并结合物源区、海水进退变化等情况,在地层层序的格架内,运用“优势相”及“单因素分析综合作图”相结合的方法恢复北山地区志留纪古地理,编制志留纪各时期岩相古地理图。最后,根据古地理面貌的恢复结果及对研究区沉积构造演化的综合探讨,得出以下重点结论:北山地区志留纪时期总体呈现海槽与陆地相间排列的古地理格局,从早到晚,陆域面积扩大,红柳河-牛圈子-洗肠井海盆逐渐缩小,海水逐步退出;公婆泉群火山岩广泛发育,具火山岛弧性质的“沟-弧-盆”体系发育完整,指示中晚志留世为板块俯冲消减关键阶段;从沉积学角度北山地区志留纪显示为板块相互汇聚、挤压的构造背景。