在二叠纪~三叠纪转折时期,全球发生显生宙最大的生物灭绝事件,古构造、古生物和古气候等均产生了重大变革。二叠纪~三叠纪之交生物大灭绝与全球变化是地球演化过程中的重要事件。孙家沟组是华北陆块二叠纪~三叠纪转折时期的沉积记录,其沉积环境及其控制因素的研究对于分析华北陆块在这一转折时期古环境的重大变革具有重要意义。华北陆块南部豫西宜阳地区孙家沟组主要是三叠纪早期的陆相沉积地层,出露良好,是研究二叠纪~三叠纪转折时期陆相沉积环境的重要材料。本文综合运用岩石学、矿物学、沉积学、地球化学等方法,对豫西宜阳地区下三叠统孙家沟组的沉积环境及其控制因素进行了分析,得出以下认识:(1)豫西宜阳地区孙家沟组下段岩性以细砂岩和粉砂岩为主;上段以碳酸盐岩和泥岩组成的韵律层为主。根据岩石学特征、沉积序列和沉积构造特征,从下部到上部,发育了三角洲相到湖泊相沉积,是一个水体逐渐变浅的沉积环境。(2)根据碎屑锆石确定的最大沉积年龄(YSG),豫西宜阳地区孙家沟组下段底部土黄色中细粒长石石英砂岩最大沉积年龄(YSG)为248±6.9Ma,孙家沟组上段底部紫红色泥岩最大沉积年龄(YSG)为247±6.7Ma,孙家沟组沉积时代应归属于早三叠世;根据碎屑锆石确定的物源区分析,孙家沟组下段主要物源来自华北陆块北部内蒙古隆起和华北陆块的变质基底,次要物源来自北秦岭造山带,上段主要物源转为以北秦岭造山带为主。(3)根据孙家沟组上段薄层碳酸盐岩层岩石薄片、X衍射和碳氧同位素分析,薄层碳酸盐岩层与上覆紫色泥岩层组成的韵律层总体上与湖盆的沉降有关,但其形成过程主要与气候有关,碳酸盐岩层是降雨量突然增大,已沉积的泥岩强烈水解,钙质大量流失并汇聚到湖盆中的结果,碳酸盐岩层上覆的紫色泥岩的原岩是湖盆逐渐变浅造成的。孙家沟组上段由下部到上部碳酸盐岩碳氧同位素的变化,揭示出当时的湖泊环境经历了由相对开放到相对封闭,再到相对开放的演化,孙家沟组上段湖泊环境的产生,以及湖泊环境的演化可能均与北秦岭造山带的隆升有关。(4)根据豫西宜阳地区孙家沟组上段上部由碳酸盐岩和泥岩组成的韵律层中泥岩的元素含量变化,认为它们是水体变浅出露地表时化学风化作用的结果。当降雨量突然增大,这些紫色泥岩的原岩产生强烈的化学风化,伴随着钙质大量流失和铁质富集,流失的钙质,伴随着湖平面的升高,汇聚在湖盆中,形成碳酸盐岩沉积。此后,由于水体变浅,物源供给增加,就在碳酸盐岩层的上部沉积了紫色泥岩的原岩,呈现水体逐渐变浅的沉积序列。