义县组是热河生物群的重要产出层，上世纪90年代以来，在义县组发现珍稀鸟类、爬行类等脊椎动物和被子植物化石，引起了地质工作者对义县组研究的关注。在古地理、沉积相、沉积环境的研究中，由于义县盆地义县组沉积层受到风化作用的影响以及后期构造运动的破坏，剖面较为零散，不连续，难以开展详细的野外工作，研究程度较低。古气候方面，众多研究者分别从不同角度论述义县组的生物特征及灭绝原因、古气候特征等方面，对于解决义县组形成时期的古气候、古环境、古地理等问题的解决有重要作用，但是，古气候方面结论争论颇大。 本次的野外沉积学的研究，主要是以义县盆地义县组典型剖面马神庙-宋八户剖面为主，研究义县组的沉积相、沉积环境以及古气候特征。 通过野外剖面的研究结合室内工作，对马神庙-宋八户剖面七个沉积层的岩性进行了详细、系统的描述，绘制了柱状图；划分了四大类岩相；并且识别了三种沉积构造以及四种层面构造。 运用沉积相标志、粒度分析等方法，分辨马神庙-宋八户剖面七个沉积层的沉积相，认为义县盆地义县组主要发育湖泊相(半深湖、浅湖及滨浅湖)、河流相(辫状河)、扇三角洲相、冲(洪)积扇相。 通过对前人发现、收集的植物化石资料，生物群组成特征的研究；与现生不同气候带下生活植物叶相的对比；对孢粉母体植物的组成特征的研究；结合野外马神庙．宋八户剖面上地层岩石学、沉积学等研究，并根据义县组主要沉积岩相的特点以及沉积标志认为义县组形成时期的气候是属于温带．亚热带的干旱．半干旱气候条件为主，气候季节性变化明显。 分析结果认为，义县组七个沉积层沉积环境属于冲积扇-河流-湖泊沉积过程。沉积早期碎屑供给充分，以冲积扇、扇三角洲沉积为主，其后受到当时的地质和气候条件的影响，湖泊沉积最后演化一般以咸水湖沉积碳酸盐岩沉积结束。义县组沉积时气候以干旱为主。