中国大陆地质构造发展历史，中新生代与古生代是两个完全不同的世代。中国大陆古生代陆缘发展阶段，完成了南北两大板块的对接，结束了以南北挤压应力为主的古亚洲构造域格局，中生代进入了陆内发展阶段，中国大陆继续向北漂移，东部受库拉-太平洋板块的影响，属滨太平洋构造域，西部受印度板块向欧亚板块挤压的影响，属特提斯构造域。中生代中晚期，库拉-太平洋板块多次向欧亚板块俯冲，并相对左旋走滑，使中国大陆东部遭受强烈改造，陆内造山活动成为主要特征。由于所处的构造部位不同，地壳缩短形成的逆冲叠覆，地壳松弛形成的拉伸沉陷，以及沿构造带形成的内陆盆地都可能同时出现。位于中国大陆东部在华北陆块基底上发育的华北石炭二叠纪含煤盆地，华力西期形成后又经历了印支、燕山、喜马拉雅几个地质历史时期的改造。由于库拉-太平洋板块的俯冲，先期的郯庐断裂和鄂尔多斯西缘断裂重新活动，太行山断裂和紫荆关断裂新生活动，基底刚性较强的华北陆块差异升降明显，由西往东形成了鄂尔多斯沉降带与太行山隆起带，华北沉降带与胶辽隆起带，并在沉降带中发育了大型内陆盆地，与此同时华北石炭二叠纪含煤盆地解体，分割成多个形态不同的沉积构造盆地。
印支期是华北陆块由陆缘发展阶段向滨太平洋发展阶段的过渡时期，印支运动的影响普遍，但并不很强烈。三叠纪是中国大陆地质发展史中的重大更替期，古构造、古地理、古气候、古生物以及沉积构造等方面，既有继承，又有创新。
印支运动早中期，华北陆块继承了华力西期以陆块整体升降伴有掀斜的特点，致使陆块呈北高南低之势。先期活动的鄂尔多斯西缘断裂与郯庐断裂仍以差异升降为主，西部阿拉善隆起与东部的胶辽隆起继续隆升，陆块中部差异升降并不明显，早中三叠世与石炭、二叠纪沉积范围大体相当，同时也继承了晚二叠世沉积特征，沉积了一套红色陆相沉积。早三叠世华北陆块呈现北高南低丘陵山地古地貌，为河湖相砂泥岩沉积，地层由北而南增厚。如鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组为紫红色长石英砂岩，和尚沟组为棕红色泥岩、砂质泥岩夹页岩，厚528 m。中三叠世华北陆块北缘抬升，盆地向南迁移，北部沉积变粗或缺失，南部为河湖相碎屑岩沉积，下部为紫红色岩层，上部为杂色沉积，夹煤线、油页岩及泥灰岩。如鄂尔多斯盆地中三叠统纸坊组下部为灰黄、红色砂岩，上部为暗紫色砂质泥岩，厚1600 m。
华北石炭二叠纪含煤盆地在早中三叠世，除郯庐断裂以东胶辽隆起抬升剥蚀外，其它地区差异升降并不明显，阿拉善隆起以东，郯庐断裂以西整体沉降，早中三叠世沉积叠覆其上，石炭、二叠纪含煤岩层深埋，仅有2000 m三叠系盖层披覆，二叠纪岩层顶界已达生烃门限深度。所以三叠纪岩层的叠置，石炭二叠纪岩层拗褶深埋有利于含煤岩系成岩和有机质向成烃、成煤方向演化，三叠纪早中期是石炭二叠纪含煤盆地的建造期。
中三叠世拉丁期，中国大陆继承了南海北陆的古地理格局，拉丁期后形成了统一的中国大陆，从而改变了南北分带的格局，东西分异逐步明显。晚三叠世开始，鄂尔多斯西缘断裂和郯庐断裂重新活动，太行山断裂新生活动，阿拉善隆起以东至郯庐断裂以西的华北陆块明显的分为两个块体，太行山断裂以东由沉降转为隆升，以西陆块继续沉降，统一的华北盆地解体为东西两个部分。重新活动的郯庐断裂，自晚三叠世开始除升降活动外还伴有左旋平移，断裂带两侧的岩层沿北北东向断裂左旋扭动平移错位。晚三叠世沉积发生了较大变化，太行山断裂以东陆块抬升，中三叠世前的岩层遭受剥蚀，晚三叠世沉积为小型断陷盆地，如承德、浑江盆地。太行山断裂以西至阿拉善隆起仍为沉降区，东南延伸至济源、东明一带，西部延伸至银川西南一带。鄂尔多斯盆地范围比现今要大得多，原型盆地包括了现今的沁水盆地及晋北盆地群，当时盆地为东部抬高，西部坳陷，沉积中心在庆阳、环县一带。上三叠统延长群为灰绿色含煤页岩、砂泥岩，沿着北东方向发育了大型三角洲相沉积，西南缘山前地带为边缘相粗碎屑岩，盆地中心深湖相区为细粒砂泥岩，富含可采煤、油页岩。
晚三叠世，华北石炭二叠纪含煤盆地因陆块差异升降而进一步解体。太行山以东至郯庐断裂间，石炭、二叠纪含煤岩系遭受隆升剥蚀，对含煤盆地保存不利。太行山断裂以西至阿拉善隆起间，石炭、二叠纪含煤岩系被三叠纪岩层所覆盖，含煤岩系保存完好，鄂尔多斯地区三叠系下统为刘家沟组、和尚沟组，厚528 m。中统纸坊组厚1600 m，上统延长群厚1000 m，二叠系以上披覆层达3000 m，已超出生烃门限深度。自华力西期以来处于沉降状态的鄂尔多斯石炭、二叠纪含煤岩系，在晚三叠世差异升降并不显著，盆地保存基本完好，晚三叠世应属建造期。
在滨太平洋发展阶段中期，由于库拉-太平洋板块的影响，燕山运动较印支运动强烈，华北陆块发生了板（陆）内造山运动，同时经受了太平洋西侧的弧后扩张，伸展作用也很显著，基底差异升降形成了自西而东的沉降带与隆起带。东部的胶辽隆起带，印支期以来一直处于隆升状态，石炭、二叠纪含煤岩系及其下更老的沉积岩均被断褶剥蚀，仅有很少的残留盆地被保留。郯庐断裂晚三叠世至晚侏罗世早期发生左旋平移，断裂两侧岩层沿北北东方向相对滑动110～250 km。与此同时，郯庐断裂西侧至太行山断裂东侧陆块整体下降，形成华北沉降带。华北沉降带（包括华北平原及渤海）发育了一系列北北东向断裂，如沧县-馆陶、聊城-兰考、献县-衡水、霸县-邢台、保定-石家庄等断裂，也有北北西向断裂，如无极-德州、新乡-商丘断裂等。同时形成一系列侏罗、白垩纪断陷盆地。在华北沉降带的北缘和南缘，有早、中侏罗世断陷盆地，在沉降带中腹有晚侏罗世和早白垩世断陷盆地。在太行山断裂带以西至阿拉善隆起带之间，晋西挠褶带翘斜，紫荆关断裂活动，山西隆起形成，所谓的“大鄂尔多斯盆地”解体，位于山西隆起上的沁水盆地初具雏形，同时处于沉降带的鄂尔多斯盆地东缘翘起，现今盆地轮廓也初见雏形。沁水盆地由于拗褶隆升剥蚀，盆地核部晚三叠世岩层残留的较少，加之后期的隆升，侏罗纪后沉积盖层均已缺失，宁武-静乐盆地却在三叠纪沉积层之上保留有侏罗纪地层，从而形成很好的规模不大的沉积构造盆地，而大同盆地缺失三叠系及部分侏罗系沉积盖层。鄂尔多斯盆地的侏罗系沉积岩层保存完好，但其沉积范围已大为缩小。早侏罗世沉积岩系为富县组厚50～150 m，中侏罗世沉积岩层为延安组厚250～400 m，直罗组厚100～400 m，安定组厚1400 m。印支晚期盆地为西高东低，早侏罗世中期盆地再度沉陷，延安组沉积范围扩大，沉积稳定，为湖泊沼泽相含煤碎屑沉积。延安组曲流河相沉积发育，湖盆中心位于东部，由于山西隆起隆升，盆地东缘岩层遭受剥蚀。晚侏罗世鄂尔多斯盆地周边抬升，盆地范围缩小，西部沉积了晚侏罗世芬芳河组砾岩层。侏罗纪晚期古气候由暖湿变为干旱，植物减少，为红色碎屑岩沉积。
华北陆块于侏罗纪末已经明显的分为三隆两坳，即阿拉善隆起地块、鄂尔多斯坳陷带、山西隆起带、华北坳陷带、胶辽隆起带。郯庐断裂带晚侏罗世晚期至晚白垩世转换为以差异升降活动为主，鄂尔多斯西缘断裂在燕山晚期活动较强，鄂尔多斯盆地和阿拉善隆起东部早白垩世沉陷，沉积了志丹群砾岩、砂岩、砂泥岩，厚1500 m，至晚白垩世鄂尔多斯盆地又隆起缺失。在华北坳陷带，燕山期以来形成北北东向断陷盆地发育了上侏罗统临西组、下白垩统丘城组、港西组。晚白垩世沉积发育在坳陷带的西部和南缘，称无极组。华北坳陷带早白垩至晚白垩世沉积层都发育有火山喷发岩。胶东隆起下白垩统为莱阳组和青山组含煤砂砾岩，上统为王氏组砂泥岩夹火山岩，厚达5000 m。
燕山运动是一次强烈的陆内造山活动，在陆内造山作用中虽然以差异升降为主，但也有轻微的拗褶，无论是鄂尔多斯、沁水盆地，还是华北坳陷带中形成的侏罗白垩纪的断陷盆地，都与燕山期来自太平洋板块的压（扭）应力相关。鄂尔多斯盆地、沁水盆地以及华北坳陷带中的断陷盆地，都在燕山运动末期（白垩纪）基本定型。
华北陆块经历了印支、燕山运动后，自西而东分成了阿拉善隆起带、鄂尔多斯沉降带、山西隆起带、华北坳陷带、胶辽隆起带，以华北陆块为基底形成的石炭二叠纪含煤盆地的原型已经基本不存在，由此而新生了鄂尔多斯盆地、沁水盆地、华北盆地及其它中小型盆地。喜马拉雅运动在华北陆块主要表现为区域性伸展运动，形成了第三纪大型坳陷。郯庐断裂右旋平移，在断裂带形成第三纪地堑。喜马拉雅期盆地面貌经过改造后又有改观。鄂尔多斯盆地自晚白垩世抬升，直至老第三纪渐新世在盆地西缘及北缘才有沉积，为临河组含石膏碎屑岩，盆地内上新世晚期有数十米厚的沉积。新第三纪至第四纪早期沿盆地周缘形成河套地堑、银川地堑、渭河地堑，沉积了一套红色碎屑岩层。经过喜马拉雅期改造定型的鄂尔多斯石炭二叠纪含煤盆地，含煤岩系之上覆有三叠系（约3000 m）、侏罗系（约2000 m）、下白垩统（1500 m）、下第三系厚约6500 m的沉积盖层，北、西、南缘被新生代地堑围限，盆地周缘岩层挠起，西部陡、东面缓，呈不对称复式向斜，盆地内断裂不发育，岩层有微缓褶曲，中部有一个南北向低缓隆起带，鄂尔多斯是一个保存完好的巨型沉积构造含煤盆地。山西隆起带南部的沁水盆地，自印支末期抬升，燕山至喜马拉雅期均遭剥蚀，盆地核部上三叠统岩层仅有残留零星碎片，至喜马拉雅末期在盆地西部形成汾河地堑，与鄂尔多斯南缘的渭河地堑连为一体，称汾渭地堑。经过燕山、喜马拉雅期改造定型的沁水石炭二叠纪含煤盆地，盆地西部虽然受新生代地堑影响，盆地主体仍保存基本完好，石炭、二叠系地层之上盖覆有中下三叠统沉积层，厚达1342～2169 m，周缘含煤岩层翘起为一复式向斜，是一个保存较好的中型含煤盆地。晋北盆地群形成演化史与沁水盆地大体相似。华北沉降带在印支后期抬升剥蚀，经燕山期形成侏罗白垩纪断陷，喜马拉雅早期古新—始新世沿袭了白垩纪断陷特征，渐新至中新世沙河街上亚组和东营组（E3-N1）（1700～2000 m）超覆于沙河街下亚组（E2）及古新统之上，中新统馆陶组（N1）和上新统明化镇组（N2）（900～2350 m）广布于沉降带，第四纪平原组也广覆其上。在华北沉降带的石炭、二叠纪含煤岩系，有早中三叠世沉积岩层盖覆则有利于盆地的发育，燕山至喜马拉雅期板内造山活动形成断陷，石炭、二叠纪含煤岩层有些随断陷盆地沉降被保存，有的隆升被剥蚀，含煤岩系被分割为形态不同的断块，其中也有可能形成良好的沉积构造盆地。自渐新世至上新世区域性披覆式沉积盖层，厚达2600～3350 m，对早期沉积成岩及成烃都是有利的，但对已经遭到断裂分割破坏的石炭、二叠纪含煤岩层不一定都是有利因素。
华北石炭二叠纪含煤盆地是在华北陆块基底上形成的，华力西期完成了含煤沉积建造，结束了古亚洲构造域以南北挤压应力为主的历史，在中新生代开始了以北西—南东向挤压（扭）应力为主的滨太平洋构造域盆地改造史。
印支期（早、中三叠世）是古亚洲构造域与滨太平洋构造域过渡期，陆块以整体升降为主，差异升降并不强烈，除阿拉善隆起和胶辽隆起外，陆块继承了华力西晚期由海转陆后陆相沉积特征，早中三叠世为陆相碎屑岩沉积。由于后期沉积岩层的叠置，石炭二叠纪含煤岩系整体沉降，含煤盆地得以保存，印支期亦是含煤盆地的建造期。
燕山期（晚三叠世—老第三纪）是含煤盆地的改造期。晚三叠至早白垩世，鄂尔多斯西缘断裂、郯庐断裂重新复活，太行山断裂、紫荆关断裂新生，将刚性的华北陆块分割为阿拉善隆起、鄂尔多斯沉降带、山西隆起带、华北沉降带、胶辽隆起带。西部的阿拉善隆起地块是一个古生代以来的长期隆起。东部胶辽隆起印支期以来，由于郯庐断裂的先期左旋平移及后期右旋平移致使地体向北东推移，并且在隆起带上也发育有中新生代断陷，经改造的石炭二叠纪残留盆地零星分布。华北沉降带在南、北缘自早侏罗世，大部地区自晚侏罗世—白垩纪—老第三纪（古、始新世），发育了一系列以北北东向为主的断陷，使中三叠统以下包括石炭、二叠系含煤岩系被错断分割为不同形态的块体，可能是完整或不完整的背、向斜，有些可能成为沉积构造盆地而被保留，有些已经遭到剥蚀破坏。位于山西隆起的沁水盆地，在三叠纪时仍处于沉降时期，有三叠系沉积，当印支末期整个地块隆起时，不但未遭到剥蚀反而形成一个完好的沉积构造盆地，石炭、二叠纪含煤岩层被完好的保存。鄂尔多斯沉降带自印支运动至燕山运动一直处于沉降状态，沉积了三叠系至下白垩统巨厚陆相碎屑岩，西缘、南缘与昆仑—秦岭活动带相接，受逆掩冲断带推覆，经印支、燕山运动改造盆地基本定型，石炭、二叠纪含煤岩系，以及叠置其上的晚三叠世、早中侏罗世含煤岩系都较好地保存在盆地之中。
喜马拉雅期（渐新世至第四纪）是含煤盆地定型期。燕山运动使华北陆块解体，改造后基本轮廓形成，喜马拉雅期使其最终定型。由于太平洋板块的影响，喜马拉雅晚期在华北陆块表现为伸展运动，郯庐断裂由左旋升降转为右旋平移，华北沉降带表现了轻微拗陷，由第三纪早期断陷转为新第三纪全盆统一坳陷，沉积了一套红色碎屑岩系。已经分割了的石炭、二叠纪含煤岩系，与其上覆下伏岩层一起被大面积分布的新第三纪沉积岩层所披覆，最终形成的华北石炭二叠纪含煤盆地是被后期断陷改造又被晚期沉积岩层覆盖的石炭二叠纪残留盆地（片），即狭义的华北石炭二叠纪含煤盆地（群）。山西隆起带上的沁水盆地，虽然三叠纪末一直处于隆起状态，但其石炭、二叠纪及其上覆的早中三叠纪盖层保存较好，仅在盆地西部被新生代地堑所切割。鄂尔多斯盆地是发育最完好的盆地，自三叠纪至下白垩世都有沉积盖层叠置，晚三叠世延长群与中侏罗世延安组都是含煤岩系，形成一个多层系叠置的盆地，是现今保存最完整的巨型含煤盆地。
华北石炭二叠纪含煤盆地形成于稳定的华北陆块上，中新生代后陆块主要受滨太平洋构造域的影响，受来自太平洋板块对欧亚板块的北西向俯冲，营造了盆地成生后的区域构造环境。含煤盆地的基底是刚性较强的古老的华北陆块，受太平洋板块影响主要表现为陆块分异、差异升降。由于陆块内块体所处位置上的差异，太平洋板块的影响显现为东部较早、较强，西部较晚、较弱。如早中三叠世沿袭了华力西期地块整体下沉的特征，而东部的胶辽隆起已开始抬升。燕山运动致使陆块分解为几个块体，在东部的胶辽隆起以及华北沉降带内部的断块活动更为强烈。燕山运动末期（白垩纪）在胶辽隆起和华北沉降带活动更为明显，同时陆块内郯庐断裂也比其它断裂更为活跃。在西部，阿拉善地块长期隆起，鄂尔多斯沉降带一直在沉陷，盆地内部褶断都不很强烈，与东部形成了明显的对照。
华北石炭二叠纪含煤盆地在滨太平洋发展阶段经历的后期改造可分三个段落。印支期（早、中三叠世及晚三叠世）为区域性沉降，陆内差异升降较弱，是含煤盆地被后期岩层叠置深埋的建造期。燕山期（晚三叠世—老第三纪）为改造期。差异升降，陆块解体，形成隆起带和沉降带。由于陆内造山运动以差异升降为主，伴有轻微拗褶，形成北北东向鄂尔多斯、沁水等盆地。华北沉降带发育了一系列的北北东向为主的裂陷盆地，石炭二叠纪含煤盆地随着隆起带与沉降带的形成而被分解，形成多个形态不同的沉积构造含煤盆地。喜马拉雅期（渐新世—上新世、第四纪）为区域性拗褶，第三纪广泛沉积形成沉积盖层，同时在断裂带形成地堑，是含煤盆地定型期。中新生代对含煤盆地的改造形式不尽相同，强烈程度也有差别，燕山期更为强烈，变形改造最为突出。
华北石炭二叠纪含煤盆地由一个发育在稳定陆块上，以陆表海沉积为特征的百万平方千米的巨型原型含煤盆地，经过中新生代构造运动的改造，分异为多个形式不同的沉积构造含煤盆地。其中鄂尔多斯盆地发育和保存较为完好，但含煤岩系在盆地腹部埋藏过深。沁水盆地虽然在隆起带上，但保存较为完好。被新生界地层披覆的华北石炭二叠纪含煤盆地，是一个被晚期断裂所分割的石炭二叠纪残留盆地（片）群。这即是华北石炭二叠纪含煤盆地的演化历史和现状。