鹤峰地区位于湘西－鄂西地区层控铅锌多金属成矿带内，不仅是我国“扬子型”铅锌矿床重要产区之一，也是我国页岩气资源重要的远景区，为了探讨区内分布的寒武系下统牛蹄塘组黑色岩系沉积物物质来源及其成熟度、古风化特征与沉积环境，探讨岩石形成的构造环境，本文对产于鹤峰县走马镇地区下寒武统牛蹄塘组中下部的黑色岩系开展了岩石学和岩石化学成分分析，结果显示：走马镇地区牛蹄塘组岩石的主量元素含量变化比较大，上下不同层位样品化学成分相差较大，其中下部地层除了SiO2和P2O5含量高于PAAS值外，其他组分均低于PAAS。强烈富集U、Cr，而亏损Th，具有较高的Ni/Co值和较低的V/Cr值。REE总量略高于PAAS，具有明显的Ce负异常和弱-微弱的Eu负异常以及略偏大的Y/Ho比值。而上部地层中Al2O3含量明显高于下部地层，与PAAS相比，除了SiO2和Na2O略微富集外，其他组分全部亏损。强烈富集V、U和Ba，明显亏损Zn、Th、Ni和Rb，Ni/Co比值低而V/Cr比值高且变化范围大。REE总量与下部地层相差不大，弱-微弱的Ce和Eu的负异常，Y/Ho比值比下部地层更接近火成岩和陆源碎屑岩值。认为该套岩石为陆源碎屑岩和中性火山岩，在潮湿-半干旱的气候条件下经过强烈的风化作用，沉积于被动大陆边缘构造环境下的缺氧-贫氧、局部贫氧-次氧化的海水中，有热水沉积物的参合。