化学风化作用是地表系统和地球各圈层相互作用的关键过程,对改变地球表面形态和控制地球化学元素循环均会起到重要的作用,特别是地质时间尺度的硅酸盐化学风化作用,造成大气二氧化碳的净消耗,被认为是地球的“恒温器”。地表化学风化主要受构造背景和气候因素的控制,因此地史时期的古化学风化作用研究,常用来恢复古气候演化或构造历史。青藏高原北部是研究青藏高原隆升与化学风化之间关系的重要场所。青藏高原北部处于活跃的构造背景,且处于西风带、亚洲冬季风和夏季风相互影响的地区。柴达木盆地作为青藏高原北部最重要的沉积盆地,保存了完整巨厚的中—新生界地层,记录了所处地区的构造运动和气候变化信息。本文通过对柴达木盆地东部怀头他拉剖面地层的研究,探讨中中新世以来气候变化特征及其驱动机制,以及化学风化和全球气候及青藏高原隆升之间的关系,为柴达木盆地的古气候变化提供参考依据。此外,本论文还将对青海北部典型现代河流沉积物组分进行研究,探讨青藏高原东北部地表化学风化强度的主控因素。怀头他拉剖面碎屑沉积物显示低的成分和结构成熟度,说明近源沉积且不受沉积旋回影响。重矿物分析结果显示沉积物母岩岩性主要是浅变质岩以及中基性火成岩为主,结合古流向数据推断沉积物源区为西北方向的祁连山脉且源区并未改变。粘土矿物组成指示中中新世以来的气候变化为,在15.3-12.6 Ma之间,源区气候为相对温暖湿润的,在12.6-6.6Ma之间,气候变冷,为半湿润—半干旱气候,6.6-1.8Ma气候持续变冷变干,为干燥寒冷气候。化学风化与气候变冷并未呈相同的持续降低,在15.3-12.2Ma,化学风化强度有增强的趋势,此时的沉积速率处于较高的水平,而气候则是相对温暖湿润,表明该期间化学风化控制因素以气候为主,构造次之;在12.2-9.55Ma,化学风化强度逐渐减弱,气候也逐渐变冷变干,构造活动逐渐减弱,此时化学风化强度的控制因素以气候为主,构造次之;在9.55-6.8Ma,化学风化强度逐渐增强,此时气候持续变干,构造活动处于较低水平,说明该时期化学风化强度控制因素以气候为主,构造次之.;在6.8-1.8Ma,化学风化强度变弱,构造活动变得强烈,说明该时期化学风化控制因素以构造为主,气候次之。通过岩石学、重矿物、地球化学以及粘土矿物等方法对怀头他拉剖面化学风化进行研究,影响源区化学风化强度的因素主要为气候和构造活动。青海北部典型现代河流沉积物也显示低的成分和结构成熟度,较多的变质岩岩屑以及以角闪石和石榴石为主的重矿物组合也反映了源区母岩以变质岩和中基性岩浆岩为主。沉积物母岩具有相似的地球化学特征,硅酸盐化学风化程度为低—中等,处于脱Na和Ca的斜长石风化阶段。化学风化强度与气温没有相关性,与降水有一定的相关性。通过岩石学、重矿物、地球化学以及粘土矿物等方法对青海北部典型现代河流沉积物进行研究,气候会影响源区的化学风化,构造活动对沉积物化学风化也会产生影响。对青藏高原北部不同时空的沉积物/岩化学风化的研究,青藏高原北部地表化学风化的主控因素主要为气候和构造。