研究区位于紧邻克拉玛依市区北西的大西沟地区,属邻接准噶尔盆地的扎伊尔山缘带。区内三叠-侏罗系地层层序连续,不同地层系统的岩石组合、沉积构造现象丰富,沉积相种类多样,古气候古环境差异显著。但由于研究区在各地质历史时期遭受了强烈的构造改造和风化剥蚀,制约了前人研究工作的准确性,使得研究区内地层格架并不统一,所识别的沉积类型、沉积现象以及解释也不一致。因此本论文以野外地质调查为基础,建立侏罗系标准剖面,并进行精细化地层划分对比研究,深入开展研究区三叠系至侏罗系地层的地层序列、岩石组合、沉积相和沉积环境分析;采集研究区内西山窑组及头屯河组沉积样品进行全岩主、微量元素和稀土元素分析,研究准噶尔盆地大西沟地区在侏罗系发生的古气候、古环境变化。研究中首次发现中三叠统克拉玛依组和石炭纪之间保存发育完好的古风化淋滤带,这代表了在下石炭统由海相火山-沉积岩系及不同类型侵入岩组成的基底之上,经历了近一亿年的风化淋滤、沉积和侵蚀作用。并首次在三工河组近顶部发现一层稳定的可对比的叶肢介化石层,包括5个种属,属于典型的陆相淡水湖泊生物组合。重新明确三叠系至侏罗系各组地层之间的分界,尤其是重新划定中三叠统克拉玛依组与下侏罗统八道湾组、下侏罗统三工河组与中侏罗统西山窑组以及中侏罗统西山窑组与中侏罗统头屯河组之间的界线。并将中三叠统克拉玛依组三角洲-滨浅湖细粒沉积物之上发育的一套浅灰白色砾岩、砂砾岩地层,归入下侏罗统最早的一套沉积——八道湾组沉积。明确了大西沟剖面自下而上发育的沉积相与沉积体系:中三叠统克拉玛依组滨浅湖-三角洲沉积(以三角洲前缘亚相为主);下侏罗统八道湾组下段辫状河沉积(河道亚相和平原亚相为主);下侏罗统八道湾组上段曲河流沉积(河道亚相和河漫滩亚相为主);三工河组滨浅湖-半深湖沉积(以滨浅湖为主);中侏罗统西山窑组和头屯河组以曲流河沉积为主,河流相与湖相沉积出现多次旋回。采用元素地球化学手段,证实大西沟地区中侏罗世西山窑组时期是古气候、古水温、古盐度、古氧化-还原环境的转折时期,是燕山运动改变区域构造条件并逐渐影响古环境古气候的印证。克拉玛依组上段至西山窑组时期气候温暖潮湿,植被较发育,产薄层煤,有一些植物化石,高等植物生长;至头屯河组时期,古水温发生了明显的降低,气候逐渐向干燥寒冷转变,河湖水体蒸发严重,水体盐度增加,岩性以红色红褐色泥岩为主,岩层中夹多层石膏,为成氧化性较强的沉积环境。