季节性的气候变化会导致湖泊沉积物组成的规律性变化,进而形成精美的沉积纹层。在湖泊的沉积纹层中记录了大量的古环境信息,近年来关于湖泊沉积纹层的研究显示出了沉积纹层对恢复、重建古环境的巨大生命力。辽宁省西部北票市上园镇四合屯村西山古生物化石馆(N:41°35’20.2’’,E:120°47’35.7’’)旁的挖掘剖面中产有大量的保存精美的热河生物群化石。该挖掘剖面的湖相沉积夹层位于热河群义县组最下部尖山沟层的下化石层,岩性主要为泥岩、页岩和薄层的火山灰。在泥岩和页岩中不但保存有大量的化石,还发育有精美的碎屑?富有机质沉积纹层(Sedimentarylamination)。这些沉积纹层主要由陆源碎屑层(clasticlamina)和富有机质层(organic-richlamina)组成。其中,多数碎屑?富有机质纹层为年纹层(varve)。通过对年纹层厚度的测量得出多数泥岩和页岩的沉积速率为0.2?0.7mm/a,厚743.3cm的湖相沉积层的形成时间约为11000?37000年。湖水分层导致的底层水体安静、缺氧的沉积环境使沉积纹层避免水动力扰动和生物扰动而得以保存下来。这种安静、缺氧的沉积环境同样也是化石得以精美保存的重要原因。另外泥岩和页岩中含有的大量的细粒粘土矿物也对化石保存起到了重要的作用。743.3cm厚的湖相沉积层中含有一百多层火山灰层,这些火山灰层记录了四合屯湖泊流域内和上风口的火山喷发历史,表明当时四合屯湖泊邻近地区的火山活动依然频繁。如此频繁的火山活动必然对热河生物群生物的生存环境产生了强烈的影响。