印度板块（冈瓦纳大陆）喜马拉雅海槽泥盆系为正常浅海沉积，下统为笔石页岩夹灰岩，中上统为石英砂岩或灰岩，含底栖生物化石，生物群性质与华南有一定差异。石炭系为巨厚的碎屑岩夹少量泥灰岩，局部变质，晚石炭世初期以含有冰水沉积为特征，所含腕足动物与冈瓦纳大陆上类似。本区缺失上二叠统，下统主要为页岩、粉砂岩、砂质页岩、生物碎屑灰岩，除含有舌羊齿为代表的冈瓦纳植物群外，还含有冷水动物群。从石炭、二叠系的沉积及生物群特征都说明喜马拉雅地区当时应属冈瓦纳大陆。
联合大陆（泛大陆）的形成及其古纬度晚古生代初期，北半球存在古欧美板块、古西伯利亚板块、古哈萨克斯坦板块、古中国板块（塔里木—中朝板块、华南板块等）和南半球的冈瓦纳大陆（地块），各板块之间又被大洋盆地分隔。晚古生代期间古欧美板块与古西伯利亚板块的碰撞导致乌拉尔地槽褶皱升起（哈萨克斯坦先与西伯利亚板块并合），古西伯利亚板块与古中国板块的拼合使中亚地槽褶皱上升，至此北半球几个大陆已联合形成劳亚大陆，同时冈瓦纳大陆与欧美板块拼接，致使莱茵华力西（海西）地槽、阿帕拉契亚地槽褶皱上升，欧美大陆和冈瓦纳大陆连接在一起，因而到二叠纪末期形成巨大的联合大陆，又称泛古大陆。陆生兽孔类爬行动物在南非、印度、东欧和中国新疆北部的普遍分布是联合大陆的有力佐证。根据古地磁资料所绘制的各大陆分布图表明，古北美与古欧洲在晚古生代的大部分时间内位于赤道附近及低纬度地区。欧亚大陆与冈瓦纳大陆之间的特提斯海区（古地中海区）也位于同样位置，均属热带、亚热带或干燥气候带，生物礁、含煤沉积、蒸发岩及红层发育，植物群为华夏植物群。中国测得的二叠纪晚期华北地台处于北纬14.8°，古西伯利亚石炭、二叠纪时位于北纬40°～50°，西伯利亚通古斯盆地测得石炭纪古地磁为北纬50°。西伯利亚与中国北部地区发育安加拉植物群，代表温带气候。南半球的冈瓦纳大陆正处于中、高纬度区，因而在下石炭世、上二叠世广泛出现大陆冰川作用。石炭、二叠纪存在冷水动物群和舌羊齿植物群，正是反映了中、高纬地区的温凉和极地气候带的环境。
中生代古地理
包括三叠纪、侏罗纪、白纪，共经历了1.65亿年。中国中生代时期有二次较重要的地壳运动（印支运动和燕山运动），陆地面积扩大，海域面积相对缩小，全国出现东高西低、北高南低的地势；气侯转趋温暖；植物繁茂，动物种类丰富。
生物界面貌和植物群的气侯分带接三叠、侏罗、白3纪简述。
爬行类的兴衰，鸟类、哺乳类的兴起中生代爬行动物几乎占居了各种生态领域。最早的海生爬行动物鱼龙类出现于三叠纪，最早飞行的爬行动物翼龙类出现于侏罗纪。恐龙自晚三叠世开始出现后，到侏罗、白纪已成为地球上的统治者。最早出现的鸟类为晚侏罗世的始祖鸟，具有爬行类和鸟类过渡的特征。最古老的原始哺乳类出现于晚三叠世，白纪初次出现有袋类和有胎盘类的祖先。
裸子植物的时代及被子植物的兴起三叠纪开始，裸子植物中的苏铁、松柏、银杏日趋繁盛，并居于中生代的主导地位。早白世晚期出现被子植物，后迅速广布各大陆，逐渐取代了裸子植物而居统治地位。
无脊椎动物的更替中生代无脊椎动物中的软体动物迅速发展，并居于主导地位，尤其是菊石、箭石和双壳类最为重要。此外，有孔虫、海胆、六射珊瑚、腕足类等也很繁盛。淡水陆生无脊椎动物以叶肢介、介形虫、双壳类、腹足类最为繁盛。
早、中三叠世时植物的气候分区不甚明显，晚三叠世大致以昆仑—秦岭—大别山为界可分成南北2区：北方为拟丹尼蕨—贝尔瑙蕨植物群，代表大陆性亚热带气候。南方为网叶蕨—格子蕨植物群，代表海洋性热带—亚热带气候。早、中侏罗世时北方为锥叶蕨—拟刺葵植物群，其中银杏类极为繁盛，代表温暖潮湿的温带气候。中国南方为锥叶蕨—毛羽叶植物群，反映热带—亚热带潮湿气候。在中国西北还有一个不宽的干燥带。早白世时北方区内植物繁茂，银杏类仍很繁盛，松科、罗汉松科和海金沙科植物特别发育，并形成丰富煤矿，反映气候温暖而潮湿。南方区内银杏类极少，克拉梭粉和沙草蕨孢相当丰富，多为红色沉积，且常夹有岩盐、石膏等矿产，反映出当时气候较炎热干旱。
印支运动对中国古地理格局的影响下三叠纪中国北部由于天山—兴安岭地槽在古生代末已褶皱升起，使塔里木—华北地台与西伯利亚地台连为一体，成为陆相沉积区。南部仍广泛发育海相沉积，构成“南海北陆”的格局。三叠纪中晚期的印支运动引起中国南方的大规模海退，中国除西藏、青海南部、华南部分地区及东部沿海个别地区外，普遍上升为陆，基本结束了南海北陆的格局。自侏罗纪起，以大兴安岭—太行山—雪峰山为界，此线以东的沿海地区构造运动强烈，并伴有大量岩浆及火山活动。此线以西为稳定的大型内陆盆地。中国长期以来南北方向的差异转化为东西方向的差异。中国侏罗纪古地理轮廓可分为东部的沿海火山活动区，西部大型内陆盆地区及青藏海相沉积区。海侵主要限于青藏和台湾地区，黑龙江东部、湘粤一带也有短期的海侵波及。白纪总的古地理轮廓与侏罗纪基本相似。
三叠纪发育概况按北方陆相和南方海相2区简述。
北方陆相沉积区区内发育一系列内陆盆地，如鄂尔多斯盆地（陕甘宁盆地）、山西盆地、准噶尔盆地等。下三叠统及中统下部主要为棕红色碎屑岩，产著名的水龙兽—肯氏兽动物群。中统上部及上统为灰绿色含煤、含油砂页岩组合。东北东部地区上三叠统发育厚度巨大的火山岩系。
南方海相沉积区东部为稳定型海相沉积区，下三叠统为滨海相至浅海相沉积。中统下部为咸化海沉积，含石膏及钾盐等，上部为正常浅海沉积。上统为滨海相、海陆交互相至陆相沉积。东部三叠系地层最厚可达5000米，是稳定沉积区内拗陷较强的地区。西部除喜马拉雅地区南部为稳定型沉积外，基本上是活动型沉积。该区构造复杂，断裂及火山活动强烈。三叠系以砂泥质复理石建造为主，岩相变化显著，沿主要断裂常有混杂堆积。喜马拉雅海槽北部三叠系发育复理石板岩和含放射虫硅质岩，并有火山岩，厚万余米。南部主要为灰岩和碎屑岩沉积，厚1500米左右。
侏罗、白纪发育概况分3区简述：
东部沿海火山活动区本区是中生代环太平洋沿海火山活动带的一部分，构造运动强烈，火山活动频繁，火山岩系十分发育。侏罗系除台湾、黑龙江省东部、湘、粤一带少数地区为海相及海陆交互相沉积外，大部分地区以陆相沉积岩、火山碎屑岩为主，下侏罗统可普遍发育含煤沉积，中侏罗统部分地区仍可发育含煤沉积，但大部分地区以红层为主，至上侏罗统火山岩系更为发育，是火山活动鼎盛时期。白纪的地史特征是侏罗纪的延续，但主要沉积区和岩浆活动范围有向东转移的趋势。在侏罗纪后期至白纪初期，逐渐形成一系列北北东向的大型断陷盆地。自北向南依次为松辽盆地、华北盆地、苏北盆地和江汉盆地，构成中国东部4大盆地。大庆油田就位于松辽盆地的白纪地层里，其他3个盆地白纪均不含油气藏。松辽盆地的白系主要为暗色或夹杂色的有机岩和碎屑岩组成，以淡水湖泊相为主，河流相为次，不含火山岩系，总厚可达5000～7000米。华北盆地白系下部为湖泊沉积夹火山岩，上部为浅湖相红色碎屑岩，总厚3000多米。苏北盆地白系为浅湖红色碎屑岩沉积，晚期夹薄层膏盐及火山岩，总厚近2000米。江汉盆地早白世为红色粗碎屑岩沉积，属河湖相，晚白世则以红色碎屑岩沉积为主，顶部夹膏盐层，属浅湖—咸化湖相，总厚近4000米。
西部大型内陆盆地本区为稳定内陆盆地沉积，无火山活动。大体以昆仑—秦岭为界分为西北部和西南部。前者有鄂尔多斯（陕甘宁）、吐鲁番、柴达木、准噶尔等盆地，以鄂尔多斯盆地最为发育。上述盆地下侏罗统为紫红色、灰绿色、黄绿色粉砂岩、泥岩组成，有的底部夹煤线及炭质页岩。中侏罗统大都是含煤地层，是中国具有工业价值的主要含煤层位，中侏罗世晚期出现杂色层。白系普遍出现红层和砾宕，主要为红色及杂色砂岩、泥岩及砾岩，后者有川滇盆地。侏罗系除四川盆地的北部和东北部的边缘地带下侏罗统为含煤沉积外，几乎全部为红层，主要由紫红色、砖红色、杂色砂岩、泥岩、泥灰岩组成。白系仍为红色地层，为紫红色、杂色泥岩、砂岩夹砾岩、泥灰岩、石膏及含盐、含铜层。
海相沉积区侏罗、白纪的海域主要分布在西藏、青海南部、滇西和新疆西南部边缘。海域南部为喜马拉雅海槽，侏罗、白纪时南部珠穆朗玛峰地区仍为稳定型的细碎屑岩及碳酸盐岩沉积，北部雅鲁藏布江地区为活动型的碎屑岩及复理石沉积，并伴有基性—中基性岩浆喷发。海域北部藏北、青南等地侏罗、白系也为稳定型的浅海至滨海碎屑岩及碳酸盐岩沉积，白系还夹有陆相沉积，且局部具中酸性火山岩。滇西侏罗、白系为红色沉积，主要为陆相、海陆交互相碎屑岩夹泥灰岩。除特提斯海域外，黑龙江东部、湘粤一带侏罗纪时也有短期海侵波及发育海相和海陆交互相沉积。
白纪末生物的大量绝灭白纪末期和新生代初期之间生物界发生突变现象，在中生代称霸于大陆和海洋中的恐龙和菊石等门类在白纪末绝灭。生物突变的原因可能是综合因素造成的，其中最主要的是大陆的升起，陆缘浅海的撤退，气候降温，陨石冲击，大陆的解体，生物生存竞争和特化。
新生代古地理
新生代是地质历史发展的最新阶段，约开始于6500万年前，延续至今。包括第三纪（r）和第四纪（q），第三纪占新生代的绝大部分时间，第四纪则为最近的180万年。
第三纪分为老（早）第三纪（e）和新（晚）第三纪（n）。老第三纪进一步分成3个世：古新世（e1）、始新世（e2）、*_渐新世（e3）。新第三纪分成2个世：中新世（n1）和上新世（n2）。新、老第三纪的界线为2600万年左右。
第四纪分为更新世（qp）和全新世（qh），更新世又分成早、中、晚3个世，分别以q1、q2、q3表示，习惯上q4代表全新世。第四系的底界争议较大，本文采用以180万年为界，是目前较为普遍的划分。中国第四系陆相的下限一般置于泥河湾组及其相当层位之底部。
中国新生代古地理明显受太平洋板块、印度板块与亚洲大陆间相对运动的控制，古地理面貌逐渐与现代接近。新生代气候分带明显，气温逐渐变冷，老第三纪气候温暖，热带范围宽；新第三纪转凉，热带植物南迁；更新世冰川活动广泛，全新世气候转暖。新生代生物界逐渐向现代生物面貌发展；古人类的出现和不断进化及人类活动则是新生代的又一重要特点。
第三纪古地理第三纪古地理生物界概貌和气候分带及植物地理分区第三纪生物界的主要特征是爬行类的大规模衰落、哺乳动物的大量发展和被子植物的极度繁盛。老第三纪生物有较多的古老色彩，新第三纪则逐渐近似现代生物面貌。
第三纪哺乳动物尤其是有胎盘哺乳动物（真兽类）的辐射演化，不仅在陆上、而且向海洋和空中发展。第三纪时欧亚、北美、非洲的哺乳动物有相同的类型，表明大陆间有陆桥相连，如上新世，中国和欧美均广泛分布三趾马动物群，原产北美的骆驼此时也移入亚洲，表明此时欧亚、北美大陆互相勾通。
第三纪时裸子植物，如苏铁、银杏类只剩少数属种，松柏类也明显衰退。仅保留在高山地区和低温带，而被子植物尤其是现生属、种大量兴起。
第三纪植物有明显的分区现象，可划分为3大植物地理区：泛北极植物地理区（又名北方植物地理区）、热带植物地理区和南极植物地理区。中国横跨泛北极和热带2个植物区，这2个植物区随地史发展和气候变化，分布范围不断移动，植物群面貌也不断更替。
中国老第三纪时期可以分为4个气候带：1温带针叶、落叶阔叶混交林带，分布于东北、华北北部及内蒙古北部，属西风盛行地区。2北亚热带干、湿交替针、阔叶混交林带，分布于华北中部、南部和内蒙古南部等，属于亚热带高压带。3中亚热带针、阔叶混交林及疏林草原带，分布于中国南方约北纬24°以北地区及西北地区，为东北信风盛行带。4南亚热带干、湿交替带，为常绿、落叶、阔叶混合林区。本区包括台湾、闽南等约北纬24°以南的地区。
中国新第三纪气候大致可分4区：1东部湿润季风区。由东北至南海为温带季风气候向热带气候过渡，植被由东北、华北的针、阔叶混交林至华中为落叶阔叶林，华南为针、阔叶混交林，西南为常绿阔叶林，南海岛屿为常绿灌丛带。2中部湿润不足的地区。主要分布于内蒙古、陕甘等地，北部气候干旱为草原型，南部为森林草原型。3西北干燥的荒漠、半荒漠区。位于大陆最内部，山地坡地有森林存在，北部半荒漠，南部荒漠占优势。4青藏高原气候区，以旱生灌丛及森林草原为主，北部以森林、灌丛为主，唐古拉山以南的高原部分，低坡呈针、阔叶混交林。山区垂直分布明显。
第三纪古地理概貌及喜马拉雅运动对中国古地理格局的影响第三纪喜马拉雅运动波及全国，由于它发生在第三纪中期，不仅导致上、下第三系之间普遍存在不整合，而且早、晚第三纪的古地理轮廓及自然景观等均有明显不同。中国第三纪可以贺兰山至龙门山一线分为东、西两大部分。
1老第三纪初期。中国大陆东为太平洋，西南为特提斯海包围，现今世界上最高的喜马拉雅山当时还在海面以下，为特提斯海东段部分，塔里木西南缘位于特提斯海北缘，仍遭海侵影响（见塔里木盆地）；台湾还是太平洋海槽部分，渤海、黄海、东海西部、南海北部均处于陆地状态，太平洋的海泛常侵入沿海的凹陷盆地。大陆上发育有大小不同、成因各异的各种盆地。老第三纪初期气候和降水量均较现今为高，温暖而湿润地带较宽广。
始新世晚期开始的喜马拉雅运动导致中国古地理面貌的重大改变。随印度大陆向北挤压，与欧亚板块拼接，特提斯海东段封闭，喜马拉雅山北坡开始升起，大陆内部的海侵也从此结束。中国东部地区在喜马拉雅运动期间，许多小型盆地相继升起，结束沉积历史，大型断陷盆地也在老第三纪末期升起。
2新第三纪。青藏高原大面积抬升时期，中新世北坡沉积很少，上新世时期北坡吉隆地区为河湖碎屑沉积，分布有高山栎植物群，估计当时海拔约达2500米。西北地区的昆仑山脉、天山山脉、祁连山脉等受喜马拉稚运动影响产生断块隆起，在山前凹陷、盆地边缘堆积很厚的磨拉石沉积，差异升降在晚第三纪表现明显，由于主压引力为南、北向的，导致东西向明显延伸的山系与盆地相间的形态。中国东部隆起区在新第三纪又形成一系列新的小型断陷盆地，而大型断陷盆地内部分异减弱，以整体下沉为主，盆地范围扩大；东部沿海从长白山区（见长白山脉）经渤海至郯庐断裂两侧到浙、闽、粤沿海直至海南岛，在上新世时期以玄武岩为主的喷发活动强烈，均有大片熔岩分布。随日本至台湾岛弧与亚洲大陆的逐步分离，黄海、东海、南海等一系列边缘海逐步形成。台湾中央山脉在上新世时升起，雷琼地区遭海侵，海南岛此时脱离大陆（见台湾岛，雷州半岛，琼州海峡）。
新第三纪大陆性气候增强，形成季风环流形势，对中国东部沿海影响较大，由东向西，由湿润季风森林向干旱生境的草原型、半荒漠、荒漠型过渡，青藏高原向高寒气候发展。至第三纪末期，古地理面貌已与现代接近。
下第三系沉积特征与分布中国下第三系除台湾、塔里木西南缘及喜马拉雅地区为海相外，其余均为陆相。
1中国东部。台湾属太平洋海槽部分，在中央山脉有浅变质海相砂泥质沉积，火山岩及硬砂岩不发育。早第三纪时渤海、黄海、东海、南海均处于大陆状态，为东部沿海地区。大陆上自东部沿海向西拗陷与隆起相间，近北东向排列。当时地势起伏不大，但拱曲、断裂活动强烈，隆起区有小型断裂盆地、拗陷区为大型断陷盆地，内部差异升降明显。根据其所处地理环境、古气候等不同，自北至南分成如下4类：第1类为北部暖温带潮湿含煤盆地，分布于东北大部和内蒙古东北部，沉积以暗色碎屑岩为主，含有重要煤系及油页岩，如抚顺盆地。第2类为暖温带至亚热带干湿相间盆地，包括华北盆地及其周围隆起带上的小型凹陷和内蒙古东南部、东北南部等。沉积以暗色有机岩系与红色碎屑岩交替。第3类为亚热带干旱气候断陷盆地，包括长江以南、南岭以北广大地区的众多小型断陷盆地，普遍发育含膏盐的红色岩系，如江汉盆地、南雄盆地。第4类为南部亚热带含煤盆地，主要为南岭以南地区，早期以红色碎屑岩为主，局部夹石膏，中、晚期以暗色岩为主，含油页岩及煤层，如广东茂名盆地、广西百色盆地等。
2西北地区。由北至南盆地与山系相间，早第三纪时地势差异不大，处于准平原状态，主要有准噶尔、塔里木、柴达木、西宁-临夏盆地等。盆地内部差异升降不明显，一般自盆地边缘向中心厚度减薄，除准噶尔盆地外，多为红色碎屑沉积，常含石膏、盐类。塔里木盆地西南缘为海相沉积，在和田、阿克苏一带为海陆交互相沉积，在此以东为陆相，西南缘的海相可能为正常浅海与咸化潟湖交替。
3西藏地区。藏北地区早第三纪气候湿润，盆地内湖沼发育（见羌塘高原），喜马拉雅地区在第三纪早期为典型浅海相沉积。雅鲁藏布江地区第三纪早期为地槽型沉积，始新世末期的早期喜马拉雅运动，印度板块与亚洲板块拼接，沿两大板块接合带形成了印度河—雅鲁藏布江缝合线，沿雅鲁藏布江北侧分布有晚始新世的磨拉石堆积，标志着东特提斯海的封闭，山系开始形成，从此喜马拉雅北坡开始上升。
上第三系沉积特征与分布晚第三纪时青藏高原整体抬升，西北地区的山系与盆地差异升降剧烈，东部地区北部大型断陷盆地强烈下陷，南部以上隆为主，至第三纪末期，中国西高东低的基本格局开始形成（见中国地貌）。
中国东部晚第三纪时海相沉积有台湾、雷琼地区，黄海、东海、南海盆地断裂下陷为边缘海，大陆上南北分异明显。
1台湾中新世晚期中央山脉升起，在其东、西两侧出现拗陷，西侧为海陆交互含煤沉积，北部地区下部为海陆交互含煤、油页岩沉积盆地，为台湾最有经济价值的含煤、油页岩、天然气的地层，上部为海相沉积；东部为地槽，富含火山岩及基性、超基性侵入体。大纵谷为太平洋板块与欧亚板块的缝合线部分，其间分布有典型蛇绿岩套及混杂堆积。
2雷州半岛、海南岛及邻近岛屿因断裂、拗陷引起沉陷，遭海侵，海南岛此时开始与大陆分离。
3边缘海。渤海湾此时仍为近海盆地，黄海此时为统一的凹陷盆地，可能在第三纪晚期至第四纪初形成边缘海，东海分东、西两个凹陷，西部凹陷为海陆交互沉积，东部拗陷与冲绳地槽相接；南海新第三纪时成为边缘海（见中国的近海）。
4大陆上东部沿海地区自长白山经渤海海峡、浙、闽、粤沿海至海南岛广布上新世玄武岩流。东部大陆上的陆相沉积有大型沉降盆地内的河湖相沉积，包括松辽盆地、华北盆地、苏北盆地及江汉盆地，新第三纪这些盆地整体下陷，范围明显扩大，松辽盆地此时以内陆河湖相暗色碎屑沉积为主，其他盆地基本为一套杂色河湖碎屑沉积；静水湖泊沉积主要见于山东临朐山旺盆地，主要为一套砂砾岩至泥岩、硅藻土、油页岩及玄武岩组成，硅藻土中保存大量精美的动、植物化石，为世界罕见，是典型温暖气候下静水湖泊沉积（见山旺村古生物化石自然保护区）；红色土状堆积，为华北广大地区广泛分布的三趾马红土层，红色粘土中富含钙质结核，偶有石膏，为炎热干旱气候下产物；湖沼含煤沉积，主要分布于中国南部、西南部，华南隆起带上小型湖盆干旱、潮湿交替，西南地区此时气候潮湿，湖沼广布，暗色沉积发育。