北票四合屯盆地叠于侏罗纪金岭寺-羊山盆地之上，形成于早白垩世早期，为晚中生代早期小型裂陷盆地。盆地内仅发育义县组下部，且自下而上分为一段、二段、三段和四段。其中，前三段地层分别与盆地演化的初始坳陷、火山洼地和湖盆沉降与扩展三个阶段相对应；第四段中基性火山岩的出现，标志着该盆地被充塞而结束。 作为热河生物群典型代表产地，四合屯盆地义县组底部陆家屯层(一段)和下部尖山沟层(三段)，所含生物化石几乎涵盖了热河生物群发展中期的主体面貌。本文对各门类化石种属分布、组合及时代进行了总结。陆家屯层：以Jeholosaurus-Repenomamus脊椎动物组合为代表，计11属12种。尖山沟层按门类划分出8个组合：1.Confuciusornis-Sinosauropteryx-Zhangheotherium脊椎动物群，共计28属34种；2.Cypridea(Cypridea)liaoningensis-Yanshaninadabeigouensis介形类亚组合，12属逾25种；3.Alloraphidia-Florinemestrius-Angaridyela昆虫亚组合，总计12目72属98种；4.Eosestheria(Filigrapta)-Eosestheria(Diformograpta)-Eosestheria(Clithrograpta)--Jiliaoestheria叶肢介亚组合，计8属33种；5.Arguniellalingyuanensis--Sphaeriumjeholense双壳类组合，计2属2种；6.Ptychostylusharpaeformis-Probaicaliavitimensis腹足类组合，计5属7种；7.Brachyphyllumlongispicum-Otozamitesturkestanica植物组合，计57属90种；8.Cicatricosisporites-Densoiporites-Jugella孢粉组合。根据脊椎动物化石提供的年代和同位素测年结果，本文将这些化石组合时代均置于早白垩世。 文中还对各门类古生态和综合古生态做了简要分析，将四合屯地区尖山沟层生物类群分为湖盆内的水生与湖盆外的陆生两大生态类型。四合屯古湖内的水生生物群包括Argniella--Ptychodtylns-Cypriclea底栖活动群落，主要生活在浅水湖区；Eosestheria-Ephemeropsis游泳群落，主要生活在浅水湖区； Peipiaosteus-Lycoptera-Liaoningogriphus游泳群落，生活在浅-半深水湖区；水生被子植物Archaefructus生长在浅湖区。四合屯古湖外的陆生生物群落可分为森林沼泽群落与山间高地群落，包括植物界Equisetiteslongevagina-Tyrmiaacrodonta森林沼泽群落；Liaoningocladusboii-Baieraborealis山间高地群落；昆虫类Sinaeschnidia-Nipponoblatta--Liaocossus森林沼泽群落；Angaridyela-HagiphasmaAlloraphidia山间高地群落。同时亦对包括爬行类、鸟类与哺乳类在内各门类生物的生活方式、食性类型等生态特征做了概述。根据植被构成及其分布，指明当时为半干旱-半潮湿的气候环境。在分析生物群落的基础上，初步划分出尖山沟层沉积时期四合屯地区的山地、丘陵、低洼湿地和湖泊等地貌景观单位。 四合屯盆地是晚中生代非稳定的火山-沉积盆地。该盆地义县组沉积相的主相序自下而上可分为一段的冲积扇相与河流相，二段的火山沉积相(以火山溢流相和火山爆发相为主)，三段的河流相与湖相(滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相、浅湖亚相、滨湖亚相、浅湖亚相)，四段的火山溢流相。盆地内义县组的沉积相带从盆缘至盆中心地区总体上依次分为冲积扇相、河流相与湖相。盆地内义县组一段沉积时期主要为冲击扇和河流环境，且以后者为主，由于盆地周边地势相对高而风化剥蚀强烈，物源区大量粗碎屑物被较强的水流携入盆内，因而粗屑沉积占优势；二段沉积时期以火山喷发环境为主，仅在火山喷发间歇期的局部洼地接受了富含火山物质的细碎屑沉积；三段沉积时期是该盆地的成湖期，湖泊由火山洼地经河流汇水而成，且以浅湖环境为主，此间虽有两次湖泊扩展，但最大的一次却发生在三段沉积的早期(即第一小沉积旋回)。本文还对湖泊的水体动力条件、盐度、酸碱度和地化环境列表进行了总结。 该盆地义县组第三段下部是孔子鸟(Confuciusornis)、中华龙鸟(Sinosauropteryx)等珍稀生物化石的富集层位，通过大规模的系统挖掘共查明了8个珍稀化石层位，即7个含鸟化石层(包括2个鸟与恐龙化石共存层)和1个恐龙化石层。这些含化石的泥岩、页岩中夹多层薄层细砂岩，岩层中水平微纹层极发育并见明显的波痕，存在原地埋藏的双壳类、腹足类和介形类中壳面具结节的女星介(如CypridealiaoningensisZhang等)，并有较多适于浅水生活的三尾拟蜉蝣(Ephemeropsistrisetalis)稚虫化石，确定了鸟类与爬行类化石主要形成于浅湖环境。 四合屯鸟化石的密集埋藏状态，与其沉积环境密切相关。本文在对含鸟层进行精确划分与对比的基础上，以四合屯剖面为主，黄半吉沟剖面为辅，分别在含鸟层的底板、含鸟层、含鸟层顶板，不含鸟层及含鸟层底部的火山岩系统取样。应用元素地球化学理论，对鸟类集群死亡的原因进行了探析。初步得出以下结论：火山爆发所产生的二氧化硫(SO2)，硫化氢(H2S)，氟化氢(HF)，铅(Pb)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镉(Cd)的氢化物(PbH2、AsH3、SbH3、BiH3等)及CO，CH4等有毒气体和空中悬浮的高密度的火山尘，可能是导致鸟类集群死亡的主要原因。这些喷发物是由四合屯附近的火山喷发而来的。喷发物成分以中基性为主，并不是以中酸性为主。