新特提斯洋的关闭和随后的印度板块与欧亚板块碰撞造山,导致了青藏高原的大规模隆升,引发全球性地质环境发生了翻天覆地的变化,并表现出极大地时空差异性。滇西北老君山地区位于青藏高原东南缘,处在印度-欧亚板块碰撞造山构造转换带,该区不仅伴生了高原隆升引起的差异性地块升降作用,还发育了大量走滑拉分盆地和逆冲推覆构造。但是,前人对该地区已有的研究更多地受限于1:20万及1:5万区调所建立的地层框架,近期在区域地质、矿床地质,尤其火成岩及变质岩锆石U-Pb和构造岩白云母⁴⁰Ar-³⁹Ar定年等方面获取了一些新的资料数据,因而对其与高原隆升过程的响应关系的解释仍缺乏合理性,常常是互相矛盾。本人所属课题组在老君山地区开展1:5万区域地质补充调查过程中,在原划分的新生代地层单元(如云龙组/E₁y、宝相寺组/E₂b)中新识别出上、中、下三套碳酸盐岩-碎屑岩岩石组合,其层位可分别与原划定的古新统宝相寺组(E₂b)底部(CR1)、中部(CR2)和顶部(CR3)地层对应,并与上覆、下伏地层表现出清晰的沉积关系。其中,下套岩石组合与下伏地层(通常是三叠纪、白垩纪或古新世地层)为不整合接触,而上套岩石组合与上覆地层(区域上的双河组/N₁s)为连续沉积。因而,这三套碳酸盐岩-碎屑岩沉积组合的时代属始^中新世(E₂^N₁),应详细地记录了同时期区域地质演化信息及对青藏高原隆升过程的响应,显然为研究高原隆升过程、古环境变迁转换及其动力学机制,提供了最佳的沉积响应标识。同时,这些碳酸盐岩的沉积环境是否是前人通常认为的陆相湖盆沉积环境仍存争议。为此,本文在系统查阅和综合分析了大量相关成果文献的基础上,对老君山地区开展了典型地质路线详细勘测和1:5万地质填图,据此选择老君山地区三套碳酸盐岩发育较为完整、地质关系清楚的主要剖面作为研究对象,采用1:5000地质调查、地层剖面实测、矿物成分统计分析、C-O同位素示踪、元素地球化学示踪、沉积环境恢复及古高程估算等综合研究方法,辅以对特定层位碳酸盐岩与其上、下层位陆源碎屑岩的调查研究,建立了该沉积建造的沉积层序,查明了其陆内湖相盆地充填过程及其古环境,进而揭示了该地区的沉积环境变迁及其对青藏高原隆升的响应关系。本次研究取得了以下主要成果和认识:1、宝相寺组在老君山地区广泛分布,为一套红色陆源粗碎屑沉积,底部主要为中厚层状紫红色砾岩、含砾中粗砂岩,夹有中薄层状的粉砂岩;顶部为灰紫、紫红色厚层状含长石英砂岩和石英砂岩组成中厚层状砾岩,且部分地区可见火山岩夹层;顶部与底部的砾岩层上部均多见碳酸盐岩的发育,因其沉积环境的不同,所表现的岩石特征也有明显的差别。显见,宝相寺组是一套历时较长的始-中新世沉积(E₂-N₁b),而非前人界定的始新世(E₂b)。2、沉积相分析表明,老君山地区始新世早期为残留海,为开放性湖泊提供物源的海源陆相碳酸盐岩沉积环境,转变为晚期的浅湖-半深湖泥灰岩沉积环境。3、碳酸盐岩的C-O同位素及元素主微量地球化学特征及古环境重建表明,老君山地区宝相寺组底部(CR1)的碳酸盐岩(福井、麻栗箐剖面)为富氧、温度较高的干旱气候、半咸水的沉积环境;顶部(CR3)与中部(CR2)的碳酸盐岩(李子园、双河剖面)为贫氧、温度较高的温湿气候、淡水的沉积环境。4、排除成岩期后改造因素,结合前人所测得的温度(20.8℃)及古海水的校正,借鉴藏东地区瑞利分馏模型,利用碳酸盐岩的C-O同位素估算得到老君山地区始新世的古高程:福井段为2636m、李子园段为2609m、金华-双河段为2675m。这表明,始新世沉积的时期该区先后已经达到了现今的海拔高度。5、对宝相寺组中与碳酸盐岩混合沉积的碎屑岩研究表明,其碎屑成分主要为单晶石英;据Q/(F+R)值得知,其物源可能来自于西侧;据n(Al)/n(Al+Fe+Mn)值证实,其沉积期的卤水极有可能是新特提斯洋残留海为其提供了物源。结合岩石主、微量地球化学特征得出,宝相寺组沉积时期,主要是由具有被动大陆边缘构造属性的区域性物质建造为其提供物源。6、综合分析得出,老君山地区始-中新统宝相寺组底部的灰岩沉积时,其湖水盐度较高,海相环境特征明显,沉积期又有陆相元素的参与,其物源应为特提斯闭合后余下的残留海沉积;而新特提斯洋残留海的海退事件,响应了印度板块与欧亚板块的碰撞过程,而碰撞后的陆块持续性俯冲则直接控制了青藏高原及其包括老君山地区东南缘的区域性隆升和沉积作用。