本文以沉积学和沉积岩石学等相关理论为指导,在充分运用现有的钻井、区域调查资料和前人研究成果的前提下,根据大量野外剖面观察和实测及室内资料整理和分析化验,对林西—扎旗地区林西组进行了地层划分和对比以及剖面沉积相类型识别和划分,在此基础上对林西组沉积相纵横向演变规律及其平面分布特征进行了详细的研究。论文以大量野外工作为支撑,在大量比对研究区及邻区各图幅区域地质调查结果的基础上,参照前人的研究成果,建立标准剖面,将林西组分为六段,并对其各段进行分段地层对比研究。根据区域沉积背景,研究区为夹于苏左旗-西乌旗岩浆弧和华北板块北缘间呈西窄东宽的喇叭口状前陆盆地。再根据林西组岩性特征(岩石颜色、组分、纵向组合等)、沉积构造、古生物化石等相标志,识别出林西组发育湖泊相、三角洲相和冲积扇相三种沉积相类型,并对其亚相和微相特征进行了详细的描述和分析。通过对林西组野外剖面沉积相类型的划分和沉积相横向对比,本文首次对林西组进行分段沉积相研究,分析了各段沉积相纵横向演变规律。认为林西组纵向上自下而上表现为一个大型的湖进到湖退的旋回过程,其中又包含多个次级旋回,以林西地区的林西组最为典型,该区自下而上表现出从冲积扇→滨浅湖→半深湖～深湖→滨浅湖的变化特征。受区域构造演化、物源方向和古流向等因素的影响和控制,林西组沉积相带在平面上具有沿苏左旗-西乌旗岩浆弧南侧和华北板块北缘呈带状分布,以及自西向东呈喇叭口状延伸的特征。在林西组沉积的中晚期(四～六段),滨浅湖亚相自西南往北东方向推进,并叠置在半深湖～深湖亚相之上,显示出湖盆在二叠纪末期发生逐渐萎缩。