古生态的古地理

广义的古地理环境应当包括自然地理环境、生物地理分区和古气候。自然地理环境包括大陆和海洋盆地的轮廓和分布。在大陆上要反映的古地形特点，包括剥蚀区的再造和母岩成分及分布特征的确定；河流、湖泊成因类型、古流向和分布特征的确定；风向、古气候和生物地理分区的确定。
在海洋盆地中，首先应确定海岸线位置、海盆轮廓和
性质；盆地内潮汐流、沿岸流、海浪、海流以及浊流或风暴流的水动力条件的分析；海水的含盐度、温度、深度、水介质的物理化学条件、酸碱度确定。海底地形、三角洲、海底扇的特征和分布，以及深水沉积特征和浮游生物的特征和分布的研究、古生物和古生态、生物地理分区的确定，以及古气候及其分带的研究。沉积相分析是古地理学研究的基本方法。沉积相是沉积物形成条件的物质表观。时间的不同，沉积相的特点和分布也不同，一定的沉积物只出现在某特定的时代，如中、晚前寒武纪的带状铁矿层；有些则出现在不止一个时代中，如黑色页岩、煤和蒸发岩。有人认为这些特定时代的相是全球性或近于全球性的。因此，它们必然记录着一些全球规模的岩石圈、生物圈、水圈和大气圈特殊的相互关系。研究这些问题，不仅能深入了解地球历史的本来面目，而且为寻找煤、油气和有用矿床等提供依据。
除了建立单独的相模式以外，也需要对沉积作用、沉积产物的可变性以及其他动力概念进行研究。例如，从陆源硅质碎屑到海洋碳酸盐的变化，或从一个丘状进入到平顶滩的转变。这些相序演化的研究要与隆起和沉降的地球物理模式紧密联系起来。此外，这些地球物理模式也会对沉积相序和演化的研究起促进作用。
深海钻探和稳定同位素研究的发展，已有可能对古海洋的古环境、海洋循环和化学条件进行重建。除了利用氧同位素了解古温度外，可直接根据碳同位素了解古海洋的循环及其动力。并可根据邻近的陆绦海记录和保存在造山带的洋壳以及海洋沉积物的碎片重塑古海洋。
研究古气候的关键是加强对古气候与沉积物沉积特征之间相互关系的认识。每一个气候变量都有大的空间变化，因为不同纬度接受的太阳能不同，大陆和海洋的热性质不同，所以海陆分布的变迁是气候变化的重要原因。海洋气候和大陆气候的差别也随着由低纬度向高纬度的过渡，气候分带表现得越来越明显。
古纬度也是确定古气候分带的重要因素之一，当地球外壳有一次重大的变位，都会引起各个板块的相对运动，从而引起古气候带格局的重要变化。最重要的古气候标志是一
些对气候敏感的沉积物类型，如碳酸盐岩、蒸发岩类、红层、铝土矿、煤、冰碛岩及古风向、古温度和某些动植物群，沉积作用是在一定的大地构造环境中进行。很多沉积盆地的几何形态、构造特征和地层格局都与大地构造的演化有密切关系。对沉积盆地进行分析，要充分利用地球物理、钻井和地震地层学资料，以了解地下深部隐蔽的同沉积古地形和沉积相分布的格局，覆盖于河道上及生物礁上的构造或不整合面的披盖构造等，而有利于古地理环境的重塑。其次应根据盆地类型和特征建立盆地的发育模式，进一步了解其沉积体系与大地构造的关系。很多学者认为，许多沉积（古代和现代）不是一种单纯沉积物的产物，可能是受地球运行轨道的控制，或是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的结果。