本论文对准噶尔盆地南缘、天山北麓第二逆断裂-褶皱带西端的霍尔果斯背斜金沟河剖面进行了磁性地层学、沉积学和古土壤钙结核的碳、氧同位素研究，探讨了天山渐新世以来的构造演化和准噶尔盆地南缘的古气候和古环境变化。　　 金沟河剖面厚约4160 m，出露的地层由老到新依次为安集海河组、沙湾组、塔西河组、独山子组和西域组。古地磁样品采自安集海河组底部至西域组中部厚约3270 m的地层。共对1607块古地磁样品进行了系统热退磁，其中的1133块获得了稳定特征剩磁，并用来建立金沟河剖面的磁极性柱。根据该剖面沙湾组中部(约470 m)和独山子组中部(约1840 m)发现的两处脊椎动物化石，结合岩性和极性柱的变化特征，与标准极性柱(CK95)进行对比，结果表明金沟河剖面自安集海河组底部至西域组中部的地层的年代约为30.5-4.6 Ma。　　 金沟河剖面的沉积速率分别在～26 Ma、～13 Ma和～7 Ma时显著增大，同时沉积相也发生明显改变，说明天山在～26 Ma时初次抬升，～13 Ma和～7 Ma时构造活动加强。同时，该剖面沉积速率的变化表现出高、低相间的特征，表明天山新生代的构造活动是增强和减弱相互交替的过程，较短的构造活动强烈期，间有较长的构造活动减弱或平静期。　　 金沟河剖面约17.5-6.5 Ma古土壤钙结核碳同位素的研究表明，准噶尔盆地南缘植被中C4植物的相对生物量在这一时期比较稳定，约为15-20％。古土壤钙结核的氧同位素比值约13 Ma以来阶段性变负，可能与中、高纬度地区在约15 Ma时温度开始降低、极地气团携带的水汽对准噶尔盆地降水的贡献增大和副特提斯洋的西退、消亡有关。但这三个因素各自所扮演的角色的界定，则有待于该地区古气候研究工作的进一步深入。