1.微量元素特征與沈積環境的關系
在沈積過程中，沈積物與水介質之間有著復雜的地球化學平衡，如沈積物與水介質之間的元素交換以及沈積物對某些元素的吸附等。這種交換和吸附作用除與元素本身性質有關外，還受到沈積介質物理化學條件的影響，而不同沈積環境的水介質有不同的物理化學條件，這就為利用沈積物微量元素及其含量進行古環境分析提供了理論依據。
在封閉鹽湖中原生碳酸鹽巖和黏土礦物的形成與湖泊水體的化學性質密切相關，從湖泊的低位體系域到高位體系域，湖泊泥巖中的黏土礦物、泥巖和泥膏鹽中的微量元素組成對沈積環境的水文變化很敏感，因此可以有效地揭示湖平面的變化。研究選用對沈積環境變化最敏感的地球化學指標和環境參數，如B、Sr、Ba、Ti、Fe、P、Mn含量及Mg/Ca（陳駿等，1997，1998，1999）和Sr/Cu比值在縱向和橫向上的分布特征和變化規律，來揭示它們與湖平面變化之間的關系。
2.硼元素含量及其比值變化與環境的關系
前人研究認為，水體中B的含量與水體中的鹽度存在線性關系，即水體鹽度越高，B含量就越大，沈積物吸附的B離子就越多（楊銳，1993）。對於陸相鹽湖的不同層位或不同區域位置的泥頁巖地層，若B含量偏高（平均大於135μg·g-1），說明其沈積環境為幹旱-半幹旱的鹽湖沈積環境；若B含量偏低或正常（平均小於、等於135μg·g-1），表明泥頁巖沈積時處於較潮濕的鹽湖沈積環境，但當沈積區遠離鹽湖中心時，也可代表幹旱-半幹旱鹽湖沈積環境，這主要是由於其低含鹽度導致了B含量偏低。因此，可用B含量對沈積環境進行分析。
3.Rb、Sr含量與環境的關系
在自然界，Rb和Sr多以類質同像形式分散在含鉀和含鈣礦物中。其中Rb主要賦存在矽酸鹽組分中，化學性質較穩定。而Sr主要賦存在碳酸鹽組分中，化學性質較活潑。Rb離子半徑較大，表面勢能較高，在風化作用時Rb易被帶負電荷的黏土所吸附而富集在黏土等細粒級沈積物中。Sr離子半徑介於K和Ca之間，所以Sr存在於含鈣和含鉀礦物中，但主要賦存在含鈣礦物中。由於富Rb礦物比富Sr礦物穩定，隨著風化程度的加強，地層中Sr比Rb易從礦物中解離而淋失，因此地層中Rb/Sr比值的變化主要取決於Sr的丟失程度。研究表明Rb/Sr比值的大小與風化程度呈正相關，而風化淋濾程度的大小又受氣候環境變化、尤其是溫度和降水的控制，即溫濕環境下降水多、風化強，Sr的淋失程度大，Rb/Sr比值高；反之，在幹涼氣候環境，Rb/Sr比值低。因此作為風化程度指標的Rb/Sr比值，可作為論證古氣候、古環境變化的指標之壹。
沈積物中的Rb/Sr比值變化曲線可反映物源及沈積環境的變化。Dasch（1969）曾對各種母巖在風化作條件下Rb和Sr的遷移規律進行了較詳細的研究，指出Rb/Sr比值可指示母巖的風化作用強度；Gallet等（1996）對洛川黃土剖面中的Rb/Sr比值分布進行的研究發現，該比值可清晰地識別古土壤地層單元；陳駿等（1997，1998，1999）的研究表明，Rb/Sr值可指示黃土堆積物的風化成壤作用和物質的淋失量，Rb/Sr曲線反映了2.5Ma以來的氣候波動信息及其與區域性乃至全球性氣候變化的耦合關系。已有的礦物學研究表明，粒徑的粗細變化不會引起含鈣和含鉀礦物的顯著分異。因此，原巖的物質組成成為制約Rb和Sr元素在沈積地層中含量變化的主要因素，而物源與沈積環境密切相關，不同的沈積環境有可能帶來不同的物源，物質來源的改變必將引起Rb/Sr比值的變化。與主元素Ca具有相似地球化學性質的Sr，在氣候溫熱、海平面較高時，在海相沈積中的富集會隨Ca含量的升高而加強，有機體的生物作用也會使Sr得到不同程度的富集，此時的Rb/Sr比會以低值為特征；在氣候濕冷而海平面較低時，陸相化學風化作用加強，Sr作為微量組分主要賦存在碎屑礦物（長石、黏土礦物和白雲石）中，因此河湖相沈積中Rb/Sr比值相對較高。
4.Ti、P、Mn、Cu、Ca與環境的關系
前人研究認為，Ti等元素含量的變化反映的是陸源物質加入的程度，該值愈高表明陸源物含量愈豐富，表明了壹種溫暖潮濕的氣候背景。與Sr類似，沈積巖中P的高含量指示幹旱炎熱高鹽度環境的氣候背景，低含量則指示潮濕的氣候背景。Mn在湖水中常以Mn2+形式穩定存在，只有當湖水強烈蒸發而使Mn2+飽和時，它才會大量沈澱，從而在沈積巖中顯示高值。Sr/Cu和Mg/Ca比值對古氣候的變化也很敏感。通常，Sr/Cu比值介於1～10之間指示溫濕氣候，而大於10則指示幹熱氣候；同樣，Mg/Ca比的高值指示幹熱氣候，低值指示溫濕氣候。
5.Ba、Sr與環境的關系
Ba和Sr具有十分相似的化學特性，都不能形成獨立的礦物。在壹定條件下兩者常有規律地組合在壹起。已知Sr主要與Ca而Ba較多與K產生類質同像置換。與Sr壹樣，Ba也能形成可溶性鋇鹽而進入水中，水中的Ba極易被水解沈積物所吸附。同時鋇鹽特別是鋇硫酸鹽的溶解度很低，所以在蒸發、中和或硫酸鹽陰離子增多等作用下，硫酸鋇將首先沈澱下來。可見在自然界Ba比Sr穩定，Sr易遷移而Ba則難於淋失。
壹般情況下，Sr低含量指示潮濕的氣候背景，反之指示幹旱的氣候背景。因為Sr/Ba值是隨著遠離湖（海）岸而逐漸增大的，所以Sr/Ba值能定性地反映介質古鹽度。Sr/Ba比值大於1為鹹（海相）水介質，Sr/Ba比值小於1為淡水介質。淡水與鹹化湖水（海水）相混時，淡水中的Ba2+與鹹化湖水（海水）中的結合生成BaSO4沈澱，而Sr-SO4溶解度較大，它可以繼續遷移到鹽湖中央（遠海），通過生物作用沈澱下來。
6.Mg/Ca比值與環境的關系
Mg/Ca比值變化受氣候或環境因素的影響已被大量的研究證實。Roberts等（1998）通過對蘇格蘭北部全新世洞穴次生化學沈積物高精度Mg/Ca比值的研究發現，Mg/Ca比值在年內的變化由溫度變化所引起。Kathleen R.Johnson等（2006）對中國和尚洞高分辨率的石筍研究推測其主要反映季節性降水的變化。王新中等（2005）通過研究現代滴水中Mg/Ca比值的變化，也認為洞穴沈積物中Mg/Ca比值可以反映外界幹濕條件的變化。李彬等（2000）對桂林地區的石筍研究認為：當大氣環流系統未發生顯著變化和巖溶水文地質條件較相似時，Mg/Ca比值主要取決於環境溫度的變化，而當大氣環流系統發生顯著變化時（如出現冰期和間冰期的顯著變化），才主要取決於降水條件的變化。