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新生代印度板块和欧亚板块的碰撞导致了喜马拉雅造山带的形成,使得喜马拉雅造山带以北近2000千米的区域隆升变形,形成了世界屋脊——青藏高原。青藏高原隆升对亚洲内陆构造-地貌格局和气候造成了很大的影响,因此,青藏高原隆升和扩展机制及其对全球变化的影响一直是国内外地学研究热点问题之一。随着新生代印度板块和欧亚板块的持续碰撞,青藏高原北缘构造变形及地貌演化强烈,发育了多个造山带和菱形盆地,是研究青藏高原隆升和高原扩展机制的理想地区。沉积盆地和造山带是大陆地貌的两个基本构造单元,两者是在统一地球动力学背景和构造框架下不可分割的耦合过程和正负构造单元,沉积盆地中的陆源碎屑沉积物不仅记录了盆地的沉积演化信息,也记录了周围造山带的构造隆升信息。本文选择青藏高原东北缘西宁盆地为研究区域,在前人研究基础上,根据盆-山耦合关系,主要通过对盆地新生代地层进行不同层位碎屑锆石U-Pb年代学研究,结合盆地新生代地层的沉积特征、古水流特征和砾石成分特征,探讨了西宁盆地新生代物源变化及区域构造演化过程,主要有以下认识:1.西宁盆地新生代沉积物碎屑锆石U-Pb年龄主要发生了五次变化:41Ma以前碎屑锆石U-Pb年龄分布以200-300Ma为主要年龄峰,400-550Ma为次要年龄峰;41->31Ma碎屑锆石U-Pb年龄分布以400-550Ma为主要年龄峰,200-300Ma和1000-2000Ma为次要年龄峰;31->22Ma碎屑锆石U-Pb年龄在前期基础上,突然出现700-1000Ma组分并成为主要年龄峰;22->12Ma碎屑锆石U-Pb年龄以200-300 Ma和400-550Ma为主要年龄峰,1000-2000Ma为次要年龄峰;12->3.6Ma碎屑锆石U-Pb年龄以1000-2000Ma为主要年龄峰;~3.6Ma碎屑锆石U-Pb年龄以400-550Ma为主要年龄峰,200-300Ma为次要年龄峰。2.西宁盆地新生代物源在始新世早中期(52->41Ma)主要为东昆仑造山带,始新世晚期-渐新世晚期(41->22Ma)主要物源转变为祁连造山带。中新世早中期(22->12Ma)以中祁连造山带为主要物源,拉脊山开始抬升并成为盆地物源之一;中新世晚期-上新世早期(12->3.6Ma)主要物源来自盆地北缘祁连山前寒武系;早上新世以来(~3.6Ma)盆地湟水最高阶地沉积物的主要物源为北祁连造山带古生代地层。3.新生代早期印度板块与欧亚板块碰撞后应力就传递到了青藏高原东北缘,导致东昆仑造山带隆升剥蚀与西宁盆地凹陷开始接受沉积;始新世晚期(~41Ma)阿尔金断裂发生强烈走滑运动使中祁连造山带初始隆升,随后在35-31Ma加速隆升;中新世早期(~22Ma)青藏高原东北缘发生一次广泛地构造运动,拉脊山开始逐步隆升成为分割西宁盆地与贵德盆地分水岭;中新世晚期以来(<12Ma)青藏高原东北缘阶段性强烈构造活动,使西宁盆地周围山体快速隆升。~3.6Ma西宁盆地迅速抬升遭受剥蚀,古湟水河开始长期逐步切割盆地并形成一系列阶地,这与青藏运动A幕发生时间基本一致。