通过大量的野外露头勘察、钻井岩心观察以及镜下薄片鉴定等方法,对盆地西缘上古生界的沉积体系特征及不同时期的古地理环境演化进行深入研究。结果表明,研究区主要以河流沉积、湖泊沉积、三角洲沉积和障壁海岸沉积体系为主。羊虎沟期,区内主要以潟湖沉积为主,可见条带状分布的潮道沉积,障壁砂坝沉积规模较小,东北部出现扇三角洲沉积;太原期，潟湖沉积范围相对缩小,中部地区自北向南演变为三角洲平原和三角洲前缘沉积,东北部扇三角洲沉积范围进一步扩大;山西期，整体表现为中部自北向南依次发育曲流河、三角洲平原和三角洲前缘沉积,而西部和东部发育浅湖沉积;下石盒子期，北部物源供应充足，研究区自北向南依次发育辫状河沉积、辫状河三角洲平原和辫状河三角洲前缘沉积,而研究区西北部及东南部的浅湖沉积范围均有所收缩;上石盒子期，北部物源供应相对减弱,北部演变为曲流河沉积,向南依次发育三角洲平原和三角洲前缘沉积,南部浅湖沉积范围整体向北部扩张,同时西南部也出现浅湖沉积;石千峰期,研究区北部沉积范围往南收缩,古地理格局整体表现为中部河流三角洲沉积,而西部、东南部和东部地区以浅湖沉积为主