晚古生代是陆地自有植被以来,唯一一次大规模的由冰期向间冰期转变的时期,这可能和当前的气候转变是一致的。对晚古生代沉积记录中的古气候进行研究将会对预测未来气候变化具有重要的意义。华北晚古生代陆表海盆地发育了大量的煤系沉积,记录了古气候转换的相关信息。本文对华北东部的鲁西地区开展古海平面变化及古气候研究,并与俄罗斯地台、美国中部大陆及华南地区相关研究进行对比,得到结果如下:(1)运用岩石学、层序地层学、年代地层学将鲁西地区晚石炭世-早二叠世地层进行层序地层学特征的分析,划分出2个三级层序,得出古海平面变化,结合U-Pb定年建立绝对年龄地层格架。(2)将研究区泥岩样品进行主量元素测定,计算CIA,CIW,WIP,PIA等指示古气候的化学指标,经过结果校正后,发现鲁西地区古气候为温暖湿润-炎热潮湿-温暖湿润的变化趋势。对碳酸盐岩碳同位素分析,其结果显示古海平面先上升后下降的趋势。(3)将鲁西地区古海平面及碳同位素等数据与其他地区相关研究进行对比,发现研究区与其他地区均有较好的契合关系。结合层序地层学与化学风化指标结果,对局部的差异进行分析,得出鲁西地区的沉积主要受到全球性气候变化的影响,并且也受到区域性构造活动的影响。