Study of the clay mineral content of Oligocene lacustrine sediments of the Tremembé Formation and laterally correlative deposits of a marginal system of distal alluvial fans of the Resende Formation has furnished important indicators of paleoenvironmental and paleoclimatic conditions during the génesis of these minerais within the context of the Paleogene evolution of the Continental Rift of Southeastern Brazil. X-ray diffraction and scanning electron microscopy revealed clay minerais of the smectite and kaolinite groups and, to a much lesser extent, members of the mica and chlorite groups. Detrital clay minerais in the Tremembé and Resende Formations are mainly represented by smectites, generated under generally arid conditions probably during the Eocene. Ancient soils developed upon Precambrian basement rocks acted as remarkable source-areas for the smectites, although the conditions for their genesis are still unresolved. Eodiagenetic halloysite in deltaic sandstones of the Tremembé Formation was derived by decomposition of feldspar and is indicative of pluvial seasonality during sedimentation. Worm-like kaolinite was formed during a later diagenetic stage, without the influence of the depositional environment. The presence of kaolinite in the meandering fluvial system of the São Paulo Formation suggests a significam climatic change to humid conditions during the Late Oligocene. It appears, therefore, that the paleoclimatic and paleoenvironmental changes inferred from the clay mineralogy of the sediments studied here are in general accord with the pattern of global changes for the Paleogene as deduced from other geological and paleoceanographic evidence.O emprego da difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura no estudo dos argilominerais contidos nos sedimentos lacustres oligocênicos da Formação Tremembé e nos depósitos relacionados do sistema marginal de leques aluviais distais da Formação Resende, forneceu importantes indicações sobre as condições paleoambientais e paleoclimáticas para a gênese destes minerais, no contexto evolutivo das bacias do Rift Continental do Sudeste do Brasil durante o Paleógeno. Foram identificados argilominerais pertencentes aos grupos da esmectita e da caulinita, e subordinadamente da mica e clorita. Os argilominerais detríticos dos sedimentos das formações Tremembé e Resende são representados principalmente pelas esmectitas de bordos arqueados, sendo sua presença indicativa das condições paleoclimáticas com tendência à aridez, vigentes durante a época de sua geração, provavelmente no Eoceno Inferior a Médio. As rochas pré-cambrianas do embasamento contribuíram em grande escala como área-fonte dos paleossolos esmectíticos, permanecendo ainda obscuros os processos genéticos envolvidos na formação destes argilominerais. Halloysitas eodiagenéticas, presentes nos arenitos deltaicos da Formação Tremembé, proviriam da decomposição de feldspatos e seriam indicativas de sazonalidade pluviométrica vigente à época da sedimentação. Em estágios diagenéticos mais avançados e sem a influência do meio deposicional formaram-se caulinitas vermiformes. O sistema fluvial meandrante da Formação São Paulo, com sedimentos essencialmente cauliníticos, sugere uma significativa mudança climática para condições mais úmidas no Oligoceno Superior. De modo geral, as variações paleoclimáticas e paleoambientais indicadas pelos argilominerais dos sedimentos paleogênicos estudados mostram condições paleoambientais similares à tendência global.