古地理学地球化学依据沉积物和化石的化学性质记录了当时当地的环境特点，因而地球化学与化学地理资料是重建古地理的信息
许多元素有显示古环境的意义
为高价氧化铁所染红的砂、页岩，具有指示高温、低纬的古地理意义
含镓较多的页岩属于淡水环境沉积物；铷、硼的相对含量较高的岩层属于海水沉积环境，因为它们随水体中含盐量的增加而增大
海洋介壳类外壳中镁和锶的含量随水温而变化，根据海底富含无脊椎动物介壳的钙质沉积物中镁和锶的含量可推断古水温：含量较高，一般为低纬暖水环境；含量低，一般为高纬冷水环境
黏土矿物的性质能标示不同的古环境
伊利石的含量在赤道地带最低，随纬度升高而增高，高岭土相反，在赤道强烈化学淋溶地区含量最高
南美亚马孙河口不同时期沉积物的分析表明，全新世时期的沉积物中高岭土含量较高；最后冰期时期的沉积物中高岭土含量较少，且含有占相当比重的未分解的方解石
这说明该地现代为热带雨林植被，在一、二万年以前则是稀树草原植被
由于后来的环境变化可能使先前埋藏的沉积物和生物体的化学性质发生改变，因而某些地球化学与化学地理资料在单独使用时需要慎重对待
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