黔西上二叠统发育的自然伽马（GR）高异常岩层的成分变化和韵律性分布的原因尚不清楚.分析了自然伽马高异常层的岩石学特征、地球化学特征及自然伽马高异常层的周期性.Al₂O₃/TiO₂、REE配分模式、REE-La/Yb、La/Sc-Co/Th、Zr/TiO₂-Al₂O₃/TiO₂及Nb/Ta-Zr/Hf图解表明GR高异常岩层的物质来源包括峨眉山玄武岩、峨眉山大火成岩省衰退期火山灰及华南火山灰.自然伽马高异常层形成于相对炎热、海平面相对较低时期，并具有长偏心率和短偏心率周期.炎热的气候变化引起了海平面快速上升和冰体积的快速下降，区域上应力状态快速变化触发火山活动形成具有周期性的GR高异常层.精准识别自然伽马高异常层可用来对比划分区域地层格架，且可以分析峨眉山大火成岩省晚期的岩浆演化及关键金属富集.