以上城子组、后城组和大青山组为代表的侏罗-白垩过渡期陆相红层在华北北部及邻区具有广泛的分布,与一系列重大的、极具争议的地质问题存在密切联系,在华北克拉通破坏、生物群演替、区域构造背景等问题的研究中具有重要意义。在前人研究的基础上,本文通过对华北北部侏罗-白垩过渡期盆地地层、充填序列、沉积特征、古水流、碎屑组分以及侵入的基性岩墙/脉的综合研究,全面探讨了地层时代、中国陆相侏罗-白垩系界线、沉积体系、物源、古地理、古生态环境、盆地演化和大地构造属性,并提出了一些新的认识。本文对辽西朝阳上城子组顶部、冀北围场和北京延庆后城组底部凝灰岩进行了锆石U-Pb定年,分别获得了137 Ma、154 Ma和153 Ma的谐和年龄。结合近些年来已发表年代学数据,将土城子组/后城组年龄限定在154-137 Ma,为侏罗-白垩过渡期地层。最新的国际侏罗-白垩系界线研究成果指示中国陆相侏罗-白垩系界线存在于土城了组/后城组内部。通过对辽西朝阳-北票盆地、冀西北尚义盆地和阴山-大青山石拐子盆地土城子组、后城组和大青山组共22条实测剖面的分析,识别出了冲积扇、河流、三角洲、湖泊和沙漠五种沉积体系。物源研究结果显示,侏罗-白垩过渡期红层为近源沉积,没有来自兴蒙造山带的物质组分。古水流显示不同地区具有局地汇聚的水系特征,表明华北北部侏罗-白垩过渡期发育一系列相对独立分隔的中-小型盆地。中侏罗世晚期形成的E-W向燕山褶皱逆冲带构成了华北北缘与兴蒙造山带之间宏伟的山系。太行山在中侏罗世晚期和晚侏罗世-早白垩世发生了两次隆升造山,第二次造山活动更为强烈,构成了华北克拉通中部NNE向山系。华北侏罗-白垩过渡期区域性风成砂的出现与东部高原的形成耦合。极端的古地理、古生态环境制约着生物群的生存与演替。在华北北部、东部和东北地区新发现了大量侵入到晚侏罗世-早白垩世地层中的基性岩墙/脉,获得的年龄集中在144-135 Ma。结合区域性分布的同期裂谷盆地、A型花岗岩、双峰式火山岩和变质核杂岩,本文提出华北北部侏罗-白垩过渡期盆地形成于伸展构造背景,受蒙古-鄂霍茨克构造带造山后垮塌作用控制。