古气候研究对了解现今温室气候变化机理、预测未来气候有重要的帮助，对于白垩纪气候变化则是一个合适的选择。白垩纪是地质历史中典型的“温室气候”时期，但主要记录来自海洋，相对缺乏陆相沉积的材料支持。陆相白垩系在中国广为发育，在西南地区的云南也都甚为典型。云南西北地区兰坪盆地和楚雄盆地是陆相下白垩统发育相对较为完整的区域，为一套广布的红色碎屑岩沉积所充填，这为本次研究提供了前提和基础。本文在野外剖面观测、详细描述基础上，根据镜下微相特征，对云南西北下白垩统的马头山组、景星组和南新组的沉积环境进行了分析。研究认为，马头山组主要为曲流河与湖泊沉积，景星组为一套曲流河、三角洲、湖泊沉积组合，南新组主要为曲流河、湖泊沉积，三个组中都间夹有土壤相的出现；进一步对各种亚相进行了识别和划分。借助沉积物碎屑组份、粘土矿物和成壤碳酸盐岩的碳氧同位素三种方法对云南西北早白垩世的古气候进行了分析。碎屑组份方法是利用气候指数F/Q和构造指数L/Q两种指数来指示构造和气候因素对沉积物的影响程度；粘土矿物方法则是利用各种粘土矿物的组份相对含量，即蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石的相对含量变化以及结晶度、化学指数来分析气候情况；碳氧同位素主要通过钙质结核的稳定碳氧同位素的数据来判断钙质古土壤（特殊气候沉积）的存在，并进行碳同位素的地层对比，分析当时的环境与气候。云南西北地区下白垩统气候指数（F/Q）与构造指数（L/Q）统计计算结果显示，早白垩世早期的贝里阿斯期和欧特里夫期构造活动对沉积作用起一定作用，早白垩世其它大部分时期沉积作用受控于气候。粘土矿物相对含量、伊利石的结晶度和化学指数结果指示，贝利阿斯期-凡兰吟期为干旱炎热气候，欧特里夫期-巴雷姆期为暖干-暖湿气候，阿普特期-阿尔布期为干热气候。碳酸盐岩稳定的碳氧同位素比值说明：钙质古土壤在云南西北下白垩统普遍发育，碳同位素强烈负偏，云南西北早白垩世以干燥炎热的的气候为主。