近几年来,全球气候发生了很多有害变化,包括全球变暖、冰川融化、海平面上升等。这些气候的发生,对我们人类社会以及人类赖以生存的地球生态系统造成了严重的负面影响,因此,环境问题受到了广大学术界的重点关注。上新世（5.3-2.6Ma）是全球平均温度以及大气二氧化碳浓度,大陆构造和海洋深度与现代最为相似的一个持续温暖期,同时中国黄土高原上新世的古季风变化是上新世古环境气候主要组成之一,因此重建上新世的古气候演化特征、过程以及其驱动机制被认为对预测近未来全球变暖气候起到至关重要的作用。过去几十年,学者们主要通过磁化率与粒径、孢粉学、碳酸盐含量、铁元素等多项研究来解释东亚季风降水的变化。然而,可能由于不同气候替代指标对于温度和降水的敏感性不一样,或者一个指标同时被温度和降水影响等原因,所得结果往往存在差异,引起巨大争议。因此,本论文我们首次将甘油二烷基甘油四醚膜类脂物（Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers,也称为GDGTs）在中国黄土高原石楼红粘土序列中应用,通过高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）对红粘土中的GDGTs化合物进行检测,讨论GDGTs的组成分布特征,并且将之前学者们提出的,针对其他地质载体的GDGTs气候代用指标公式应用于石楼红粘土中,结合前人给出的石楼红粘土磁性年代学年龄,讨论MATmrs、Ri/b以及BIT公式的适用性,重建上新世研究区的古气候变化,并且综合讨论影响干湿程度变化的可能驱动机制。具体结果如下:（1）石楼红粘土剖面几乎检测到了所有的GDGTs化合物,其中细菌brGDGTs化合物含量更高,约为古菌iso GDGTs的1.84倍。古菌iso GDGTs中主要以cren和GDGT-0为主,GDGT-1次之,GDGT-2,GDGT-3以及cren’化合物含量较低。细菌brGDGTs包括Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅲa、Ⅲb以及6-甲基的异构体Ⅱa’、Ⅱb’、Ⅱc’以及Ⅲa’、Ⅲb’化合物,其中以Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱa’、Ⅱb、Ⅱb’、Ⅲa、Ⅲa’为主,其余化合物含量较低,Ⅲc、Ⅲc’低于检测线水平。（2）石楼红粘土剖面中不同GDGTs浓度随着时间的变化很强烈,而GDGTs化合物的组成与分布变化主要由于受大气温度、土壤p H以及含水量等因素控制的产GDGTs微生物群落的变化,说明合成GDGTs化合物的微生物对这些环境变化的敏感度极其强烈,支持了利用红粘土中GDGTs化合物重建古气候环境变化的使用性。（3）细菌brGDGTs以及古菌iso GDGTs浓度变化趋势相似,并且在上新世期间出现明显的阶段性:5.2～3.7Ma,两种GDGTs总浓度变化较大,含有多个高峰;3.7～3Ma,两种GDGTs总浓度稳定并且保持较低值;3～2.6Ma,两种GDGTs的总浓度出现极高值。（4）前人基于细菌brGDGTs所建立的所有温度代用公式中,经过评估,MATmrs公式可以被用在石楼红粘土GDGTs数据中。但是利用该代用指标恢复的上新世古环境变化,与上新世全球逐渐变冷趋势相反,不能被用来反映石楼地区古温度变化。本文以及前人在中国黄土高原中黄土-古土壤以及红粘土序列中,利用brGDGTs相关古温度代用公式获得的温度与同剖面磁化率变化非常一致,故brGDGTs相关古温度代用公式可能指示了其他环境因素,如古地磁变化。（5）根据Ri/b指标和BIT指标重建的石楼红粘土剖面上新世古气候变化情况,大致可以将上新世干湿变化分为以下四个阶段:第一个阶段从5.2到4.7Ma,研究区干旱潮湿环境变化频率很大;第二个阶段从4.7到3.7Ma,亚洲干旱程度的增强,出现了多次极端干旱事件;第三个阶段从3.7到2.9Ma,潮湿度增加并且保持稳定;最后一个阶段为2.9到2.6Ma,研究区再次出现干旱化。根据前人对石楼同一剖面的磁化率以及粒径重建的古环境对比,发现我们重建的该地区干湿变化能很好地对应上古东亚季风变化。（6）将Ri/b指标和BIT指标重建古干湿变化情况与同一剖面磁化率、粒度,黄土高原临近研究区其他红粘土剖面的磁化率、孢粉、蜗牛化石、Rb/Sr以及Zr/Rb数据、正构烷烃数据以及东亚季风指标进行比对,发现他们之间存在很好的一致性。同时,磁化率、粒度指标并没有指示出Ri/b指标指示出的极端干旱事件,说明Ri/b指标在恢复干旱事件时的精确性。（7）本文重建的研究区上新世古干旱/潮湿演化很好地对应上青藏高原快速抬升和巴拿马海峡闭合的构造活动事件,并符合全球冰量增加,同时与上新世暖期ENSO（El Ni?o-Southern Oscillation）现象影响的赤道太平洋温度差异改变很好匹配。其中,4.7～3.7Ma的极端干旱事件主要受控于ENSO事件,3.7Ma之后的湿度骤变主要由青藏高原迅速抬升影响,4.7Ma之后湿度增加也受到巴拿马海峡闭合的影响,并受控于全球冰量增加。