细粒岩是指粒径小于62μm的黏土-粉砂级沉积岩,成分主要包含粉砂、黏土矿物、碳酸盐、有机质、炭质等。细粒岩通常被认为是潜在的烃源岩,同时也是研究古气候和古环境良好载体,对其成因认识有利于重建古环境、了解地球演化历史,推动油气勘探研究。然而,细粒沉积的成因认识上仍存在争议,相关研究被认为是沉积学领域最具挑战的工作之一。柴达木盆地为青藏高原最大的新生代咸化湖盆,在柴西坳陷的古近系和一里坪坳陷的新近系分别发育了巨厚的细粒岩,两套细粒岩分别处于当时的咸化湖盆沉积中心。一方面,作为青藏高原乃至亚洲古气候-古地理格局演化的见证者,柴达木盆地新生代湖相细粒岩的研究具有重要意义;另一方面,在柴达木盆地油气勘探中,相比古近系湖相细粒岩为主要烃源岩和含油层系,新近系湖相细粒沉积层目前无重大油气发现,勘探成效的大相径庭暗示着两者成因可能具有差异性。目前,对于两者之间存在的具体差异以及差异性产生的根本原因尚无系统研究。柴达木盆地在新生代经历了重大的气候-构造-古地理格局演化和转换事件,诸如副特提斯洋西撤、西部群山(帕米尔-天山-阿尔泰山)隆升、青藏高原隆升、全球气候冷/暖交替等。然而,关于中亚气候-构造系统与柴达木盆地演化之间的联系缺少深入研究,这可能从根本上阻碍了人们对柴达木盆地新生代细粒岩差异性演化的认识。针对上述问题,本论文基于对柴达木盆地咸化湖盆中心的古近系、新近系两套细粒岩的对比研究,明确了咸化湖盆细粒岩沉积发育的差异性特征及造成差异性的根本原因。主要获得以下几点成果认识:(1)柴达木盆地古/新近系咸化湖盆细粒岩以细粒混积岩占主导,长英质矿物、碳酸盐矿物、黏土矿物相对百分含量均小于50%。新近系细粒岩中长英质矿物、碳酸盐矿物、黏土矿物以接近1:1:1的比例发生混合沉积,相较而言,古近系细粒岩中硅质碎屑组分含量明显较低、碳酸盐相对含量更高。(2)新近系细粒岩沉积在弱氧化-氧化环境,平均沉积速率可达近300m/Ma,而古近系细粒岩沉积在贫氧-缺氧环境,及更加封闭和咸化的环境,平均沉积速率约200m/Ma;新近系古水深整体在约15~35m范围内波动,指示浅湖环境,而古近系细粒岩沉积在半深湖环境;新近系细粒岩沉积期处于半干旱-干旱的寒冷气候条件,而古近系咸化湖盆沉积中心细粒岩发育在更加干燥,但趋于温暖/炎热的气候条件。(3)新生代早期青藏高原隆升和副特提斯洋西撤是柴达木盆地古近系咸化湖盆沉积中心的主要控制因素,其细粒岩为断陷控制的河-湖源汇机制下的深水成因;新近纪以来,中亚山脉地形变化和全球温度变化是咸化湖盆演化的重要影响因素,其细粒岩为风-河-湖源汇机制下的浅水风暴成因,柴达木盆地新近系风-河-湖源汇的建立是中亚更广泛地区山系隆升激发和增强了东亚冬季风的结果。(4)虽然中亚地区的构造隆升,如青藏高原东北缘隆升和西部山脉隆升,几乎贯穿于新近纪,但至少在约16~9.5 Ma期间,全球气温变化是区域气候的主要因素。青藏高原东北部的隆升是次要因素。在约9.5~4.3 Ma期间,虽然全球变冷持续影响中亚地区,但中纬度西风带与西部山脉的相互作用对水文气候格局的影响在此期间表现出来,并与青藏高原东北部的隆升共同控制区域气候。约4.3 Ma以来,亚洲内陆干旱加剧可能是全球变冷和西部山脉抬升共同作用的结果。(5)古近纪咸化湖盆沉积中心具有较好的初级生产力,这得益于相对温暖的全球气候、西风水汽输送;新近纪以来,特殊的风-河-湖源汇机制则不利于有机质丰度的提高。