对武威盆地及其周缘区石炭系的臭牛沟组和羊虎沟组沉积泥页岩样品进行了主量元素、微量元素以及稀土元素的综合分析,并讨论其结果对物源、风化剥蚀程度及构造背景的指示意义。研究发现武威盆地石炭系泥页岩元素特征如下:（1）主量元素中富含SiO₂、Al₂O₃,亏损MgO、Fe₂O₃;（2）微量元素上地壳标准化曲线呈规律性的变化,U、Th、Cr等元素富集,Ba、Nb、Zr等亏损;（3）稀土元素（REE）分布模式与上地壳基本一致,整体表现为右倾型,轻稀土（LREE）富集,重稀土（HREE）均一稳定,Eu负异常;上述特征均反映了源岩主要来自上地壳。风化指数（CIA）值为68.81⁹0.17,平均值为83.9,反映了研究区遭受了中等的风化作用;臭牛沟剖面CIA平均值为84.81,红水堡剖面CIA平均值为83.51,表明研究区西部较东部所遭受的风化作用相对较强。主量元素比值、微量及稀土元素图解等分析反映了研究区源岩为长英质岩石,以中酸性花岗岩、碱性玄武岩为主。根据SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th-Sc和Th-Co-Zr/10判别图解以及Ce异常值分析,认为石炭系源区的构造背景倾向于被动大陆边缘。通过研究区东西对比分析,发现盆地西部臭牛沟剖面石炭系为陇西古陆与阿拉善古陆混合物源,而东部红水堡剖面物源仅来源于陇西古陆。