河西走廊北部的平山湖地区,被围限于龙首山、北大山-合黎山之间,为一个在早白垩世受南北两侧的龙首山断裂和北大山南缘断裂共同控制形成并发展的盆地,本文称之为“平山湖盆地”。通过对平山湖盆地内早白垩世庙沟群地层沉积特征、盆地内构造样式、构造应力场以及碎屑锆石U-Pb年代学等方面进行研究,本文划分了平山湖盆地早白垩世构造演化期次,并恢复了盆地形成演化过程。平山湖盆地发育一套早白垩世庙沟群沉积,其沉积序列由下到上总体变细。底部下岩组地层岩性为为一套紫红色巨厚层砾岩、含砾砂岩等,上部上岩组地层岩性为黄褐色中厚层砂岩、杂色砂岩、粉砂岩、泥岩、碳质页岩等。其地层沉积相经历了由冲积扇相到河流相再到湖泊相的转变。表明其潮水基准面逐渐上升,代表了一套山前快速堆积的沉积序列。平山湖盆地在早白垩世早、中期受到龙首山逆冲断裂和北大山南缘逆冲断裂NE-SW向挤压,形成了一系列的挤压褶皱,其中龙首山断裂还带有NW-SE向走滑的性质。而早白垩世晚期则发育一期显著的构造应力场为近E-W向的伸展构造。平山湖盆地庙沟群中采集的五个样品碎屑锆石U-Pb同位素测得的年龄区间为129.3Ma—3214Ma。年龄峰值集中在200Ma—300Ma、400Ma—600Ma、800Ma—1000Ma、1800Ma—2000Ma和2400Ma—2600Ma组成的五个年龄区间中。根据物源分析,庙沟群下岩组沉积地层中的碎屑锆石应该来自于其北部的阿拉善地块(北大山)。庙沟群上岩组沉积地层中的碎屑锆石来自于其南部的祁连造山带(龙首山)和北部的阿拉善地块(北大山)。庙沟群上岩组样品CQL2016-L1-88中测得的最年轻年龄为129.3±1.8Ma,可能代表了上岩组沉积的年龄和同时期地堑的发育。根据平山湖盆地内地层及沉积相、构造特征以及构造应力场等分析,平山湖盆地在早白垩世早期发育的挤压构造盆地,同构造生长地层为挤压盆地的形成与构造演化提供了时代约束;晚期发育伸展断陷盆地,由挤压到伸展的转换时间大致在129.3 Ma左右。平山湖盆地早白垩世构造演化期次可分为四个阶段:早期北大山南缘断裂NE-SW向逆冲阶段、中期龙首山断裂NE-SW向逆冲伴随局部NW-SE向走滑阶段、晚期北大山南缘断裂NE-SW向逆冲阶段和后期近E-W向伸展阶段。