新疆卡拉麦里地区一直是众多学者研究的重点,尤其是泥盆纪是卡拉麦里洋发育的关键时期,而关于古环境的研究极其缺乏。本论文通过野外剖面实测、地球化学分析、露头剖面详细岩性岩相-沉积相解释和地球化学制图,并结合前人研究成果,对新疆富蕴县畜牧站东部中下泥盆统卡拉麦里组和上泥盆统克安库都克组的沉积相与沉积环境开展了研究。结合剖面的岩相及沉积相特征,将剖面划分为7个岩性段,其中卡拉麦里组划分为6个岩性段,沉积相主要包括了从滨浅海到半深海、深海相的连续沉积环境变化,并夹杂少量的浊流沉积;上泥盆统克安库都克组为第7岩性段,可分为上下两部分,下部为发育冲积扇相沉积,上部则是一套陆相细碎屑岩滨浅湖相沉积地层。结合前人的研究资料以及本文对卡拉麦里组和克安库都克组的沉积相分析,认为在晚泥盆世早期,卡拉麦里洋盆关闭。研究区Si、Al含量较为均一,且Si、Mg、Na、P在大部分样品中都相对富集,Ca、K、Ti元素则呈亏损的状态;微量元素变化极为复杂,部分元素的赋存状态在不同样品中差异较大;卡拉麦里组、克安库都克组稀土元素分布均具有良好的规律性,并且轻稀土元素相对富集,分异程度接近北美页岩,分异程度中等,重稀土元素分异程度较弱。利用Sr/Ba、Mg/Al、V/Cr、Sr/Cu、δCe、δEu等地球化学参数,认为从卡拉麦里组沉积时,沉积水体的盐度应该是逐渐增加的,但在沉积前期有降低的趋势变化,克安库都克组沉积时,盐度是逐渐降低的;对于古水深方面,卡拉麦里组沉积前期水深先变浅,后逐渐上升,由卡拉麦里组到克安库都克组沉积时,水体深度又具变浅的趋势,而克安库都克组在沉积时,水深逐渐上升;结合Sr/Cu等古气候化学指标,研究区地层沉积时气候整体上较为温暖湿润,且卡拉麦里组及克安库都克组都有逐渐变得相对干热的趋势;而对于其古氧化还原相的研究,认为研究区地层应是在较为缺氧的环境下形成的,但是在卡拉麦里组沉积时,整体上水体的还原性先增强,克安库都克组沉积时,水体的还原性增强。利用La/Yb-ΣREE、Co/Th-La/Sc、La-Th-Sc、Th-Hf-Co等地球化学图解,分析认为研究区的母岩主要为上地壳的长英质火山岩,沉积物源区构造背景以大陆岛弧环境为主。