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北祁连造山带石灰沟奥陶纪硅质岩与碱性玄武岩、熔结凝灰岩、火山碎屑岩、泥岩、杂砂岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩及生物礁共同构成了一个相对完整的海山组合序列。其中硅质岩中含有早-申奥陶世牙行刺化石，泥岩和砂岩中含有中-晚奥陶世三叶虫和笔石化石。硅质岩地球化学特征研究表明其源区为其形成提供了丰富的碎屑物质来源，从而表现为LREE富集，Eu^＊CN负异常特征；这些硅质岩形成于陆缘环境，并非深海或洋中脊环境。