临清坳陷西部地区具有良好的油气勘查前景。经过多年的勘探实践,在区域内多口井的二叠系地层均发现了油气显示,且二叠系海陆过渡相-陆相演化的沉积体系已被建立。但因研究区二叠系地层非油田主力勘探层系,对其沉积体系的研究缺乏野外剖面的证据,也缺乏对钻井资料的综合分析研究;对二叠系石盒子组碎屑岩的岩石学、地球化学特征以及物质来源缺乏研究。随着新型页岩气资源探查工作的进行,搜集的资料不断丰富,有必要对西部地区上古生界山西组、石盒子组的沉积特征和石盒子组碎屑岩的物质来源进行更细致更系统的分析。本次研究将临清坳陷西部地区的地质、钻井、地球物理、地球化学等资料相结合,识别山西组-石盒子组的沉积相类型,对石盒子组碎屑岩进行岩石学和地球化学分析,探究其物质来源,分析沉积体系的纵向、平面分布特征和沉积演化规律。力求对临清坳陷西部二叠系山西组-石盒子组油气资源调查提供沉积岩石学方面的地质证据。通过研究,得出以下结论:对沉积岩的颜色、矿物组分、结构构造特征,古生物特征,测井电性特征和地球化学特征进行分析,结合单井相划分和连井对比,研究区山西组发育一套浅水三角洲沉积体系,以三角洲平原的分流河道和分流间湾为主;下、上石盒子组发育曲流河沉积体系,主河道由北向南流经研究区;在上石盒子组后期,局部地区发育湖泊沉积体系。研究区石盒子组碎屑岩样品的化学蚀变指数CIA（67.59-94.70）,斜长石蚀变指数PIA（71.67-99.24）和化学组分变化指数ICV（0.31-1.13）值均显示岩石成熟度较高,源区经历沉积再循环;主量元素Al₂O₃/TiO₂比值（均值29.56）,微量元素La/Sc（均值15.56）,Th/Sc（均值3.34）,Th/Co（均值1.35）的比值以及δEu值（均值0.69）等显示源岩为长英质岩石;而Qt-F-L,Qm-F-Lt标准三角图解,主量元素SiO₂-K₂O/Na₂O判别图解以及La/Y（均值2.681）,Th/Sr（均值3.344）,Zr/Th（均值17.99）的比值等均说明物源区的构造环境以被动大陆边缘为主。结合区域地质背景和源区的构造热事件分析,位于华北北缘的内蒙古隆起是研究区石盒子组碎屑岩的主要物源区。