新生代以来,印度-亚欧板块的碰撞形成了“世界第三极”——青藏高原,高原的构造隆升和扩展对高原及周边区域的构造格局、地貌发育、生态环境和气候变化都产生了重要影响。青藏高原东北缘边界由阿尔金、海原等大型走滑断裂和祁连山逆冲断裂带所控制,其内部发育大量走滑、逆冲断裂及褶皱构造,吸收了主要的上地壳变形,影响着该区域的地貌形态和构造活动,研究这些断裂的几何学、运动学、年代学特征和构造转换模式是深入理解和认识新生代地质构造和地球动力学过程的关键。阿拉善地块则位于高原东北缘北部,地块南部与祁连山北麓、河西走廊相接,分布一系列逆冲和左旋走滑断裂,同时也发育了中国第二大流动沙漠——巴丹吉林沙漠和中国第二大内陆河——黑河。然而,祁连山内部断裂构造与阿尔金走滑断裂带的构造应力是如何转换?阿拉善地块南部断裂构造变形特征及其动力学机制是什么?黑河的河流地貌形成与巴丹吉林沙漠地貌演化对区域构造变形与扩展是如何响应的?因此,对该地区的构造变形特征、构造转换机制、地形地貌演化、生态环境变化及人类活动影响等方面开展深入研究,不仅对认识和理解该区域岩石圈-水圈-生物圈-大气圈等多圈层系统的相互作用及其对地表过程的影响具有重要科学价值,而且对于挖掘联合国教科文组织阿拉善世界地质公园的国际价值和助力潜在世界自然遗产巴丹吉林沙漠高大沙山-湖泊并存地貌景观的申遗工作都具有实际应用价值。本研究基于遥感科学、构造地质学、地貌学、地质年代学等多学科交叉,通过多源遥感数据的处理、影像解译分析和野外考察验证,重点聚焦该地区的关键断裂带--昌马断裂和雅布赖断裂,分析其断裂的空间分布、几何分段特征和滑动速率,讨论它们与阿尔金断裂构造变形与应力转换关系,刻画北祁连、河西走廊和阿拉善地块南部在距今33 Ma以来的构造变形机制和地貌发育过程,探究高原隆升与扩展对黑河流域的河流地貌、生态环境和巴丹吉林沙漠高大沙山-湖泊并存地貌景观的形成与演化所起的作用与影响。研究取得的主要结论和认识如下:（1）1932年昌马地震沿NW-NWW的昌马断裂产生了长约120 km地表破裂带,由5段长为14.4-39.56 km不连续的一级破裂带组成;地震地表破裂可以跨越长0.3～4.5 km和宽2.2～5.4 km的阶区构造,但终止于断裂带最东端宽约6.3km的挤压型阶区;估算断裂中东段和东段的全新世左旋走滑速率分别为3.43±0.5 mm/yr和4.49±0.5 mm/yr,吸收了阿尔金断裂带东段约3-4 mm/yr的变形。探槽的分析研究表明:晚第四纪以来主要经历了6次地震事件:事件一（距今9.4±1.0～9.6±1.0 ka）,事件二（距今6140±30 BP～7.0±1.1 ka）,事件三（距今3000±30～5700±30 BP）,事件四（距今1960±30～2030±30 BP）,事件五（距今<1960±30BP）,以及事件六（1932年昌马地震）。（2）NE-NEE走向的雅布赖断裂长138 km,其南西段与北东段以左旋走滑活动为主、中段以正断活动为主。磷灰石（U-Th）/He低温热年代学结果显示,雅布赖山在白垩纪（距今约135-71.5 Ma）时期,经历了快速冷却和构造抬升;白垩纪-始新世时期（距今约70-33.9 Ma）,雅布赖山经历长期的剥蚀作用;渐新世-早上新世（距今约33.9-5 Ma）,雅布赖断裂开始左旋走滑活动,造成白垩纪红色岩层发生47±2 km的左旋位错,其长期走滑速率为1.40±0.06 mm/yr;上新世（距今约5 Ma）以来,该区域构造应力由NE-SW向挤压应力转变为东西向的拉张应力,断裂活动表现为左旋走滑兼正断活动。雅布赖山的正断层活动造成下盘山体持续抬升,阻挡限制了沙山的迁移与扩展,为巴丹吉林沙漠中世界最壮观的高大沙山-湖泊并存的地貌景观的形成提供了独特的地势条件。（3）黑河上游、中游河道在北祁连山脉及其前缘的断裂构造活动影响下,发生自东向西迁移,穿过正义峡向北流至额济纳旗,形成了河流下游巨型冲洪积扇,成为巴丹吉林沙漠的主要物源。黑河流域1995-2015年的荒漠化监测结果显示,2000年以前,黑河中游长期的过度用水导致下游生态环境持续恶化;自2000年开始,对下游进行生态输水使得下游约69%的退化土地得到显著恢复,植被覆盖增加,年均降水增多,原本干涸的尾闾湖居延海也逐渐恢复。同时,调水平衡模型表明当中游向下游年平均输水量阈值为11亿立方米、下游与中游的径流量比值为1.4时,可以维持流域的经济-社会-生态用水平衡,这将为丝绸之路沿线区域跨流域兼顾经济、社会、生态“三重底线”的可持续生态恢复提供重要参考。（4）高原东北缘与阿拉善地块自33 Ma以来的构造地貌演化模式:第一阶段（33-10 Ma）,在印度-亚欧板块的碰撞挤压下,阿尔金断裂左旋走滑活动延伸进入阿拉善地块南部,并影响了雅布赖断裂的左旋走滑活动;第二阶段（10-5 Ma）,NE-SW向挤压应力使得高原东北缘地壳缩短,祁连山开始快速隆升,其内部和北祁连山前缘的走滑和逆冲构造开始活化,阿尔金断裂的走滑变形被祁连山内部的走滑和逆冲构造所吸收、转换,同时阿拉善地块南部左旋走滑活动逐渐减弱;第三阶段（5 Ma-至今）,区域应力由NE-SW向挤压应力转换为近EW向的拉张应力,而雅布赖断裂则转变为以左旋走滑兼具正断活动的拉张性质;同时,北祁连山脉继续不断隆升和区域构造变形向河西走廊一带扩展,不仅控制了黑河中、下游河流迁移、改道,也对巴丹吉林沙漠高大沙山-湖泊并存的独特地貌景观的形成与演化起到重要影响。综上,本研究从不同的时空尺度,揭示了新生代以来,在青藏高原东北缘与阿拉善地块南部“山脉-河流-绿洲-沙漠”系统形成和演化过程中,“构造-气候-人类活动”的相互作用与影响,提出北祁连山脉的构造隆升与扩展对该区域地表演化过程的内、外动力两方面控制作用:在地壳增厚和构造抬升等内动力作用下,断裂和褶皱变形吸收了地壳变形,控制了河流地貌和沙漠地貌的形成格局;外动力方面,高原的隆升不仅影响了气候,使得祁连山脉第四纪形成冰冻圈,在其北部发育近东西走向的低洼廊道,为沙源物质提供运输通道,并在河西走廊及阿拉善南部形成了以荒漠、绿洲为主的生态环境格局。