青藏高原的隆升是新生代地球演化历史中的重大事件,它的隆升时代、机制及带来的环境效应,一直是地球科学领域的研究热点。同时,新生代陆相沉积物为深入理解高原构造-隆升历史提供了一个重要的视角,这类物质的沉积速率快、沉积连续且保存良好,不但记录了沉积时的气候、环境信息,而且还能反映沉积物在充填过程中的盆地动力学性质及造山带的构造活动特征。自晚白垩世以来,受印度-亚洲大陆持续碰撞的影响,在青藏高原内部特别是东南缘地区发育了一系列受大型断裂控制的沉积盆地,它们大多形成于新生代早期,在东南缘地区沿NW-SE走向分布,并沉积了上千米厚的红色陆相碎屑岩。作为上述盆地的代表之一,贡觉盆地位于羌塘地块东部向南的构造转折处,东邻金沙江缝合带,西邻班公湖-怒江缝合带,这也是青藏高原向云南高原过渡的重要地区。贡觉盆地内保留有连续的沉积地层,发育了2000-3000 m厚的陆相红层,由红色的砂岩、粉砂岩、泥岩和砾岩组成,根据岩性特征可以大致分为贡觉组和然木沟组。然而,目前对贡觉盆地的研究,尤其是盆地的地层年代问题,至今没有统一的认识。前人开展了诸如古生物、碎屑锆石同位素测年、磁性地层学等工作,比如:早期的研究者通过棕榈化石认为盆地的地层年代为始新统到渐新统;而地层中的孢粉研究表明,盆地的地层年代跨度很广,从古新统一直到中新统;一些研究者通过对沉积岩碎屑锆石测年将盆地年龄限制为53-43 Ma,另一些研究者在地层中在缺乏绝对年代约束情况下,运用磁性地层学方法将盆地年龄限制为69-41.5 Ma。这些结论要么不完善,要么存在一定争议,并没有彻底解决贡觉盆地的年龄问题。这些观点虽为后来的研究者提供了一定参考依据,但也阻碍了他们正确认识盆地的演化过程。鉴于此,基于详细的野外调查,本研究以盆地中部的贡中-洞托剖面(GD剖面)和贡觉-然木剖面(GR剖面)为研究对象,以GR剖面内新发现的火山碎屑岩U-Pb年龄为约束,对盆地沉积物开展高精度磁性地层学研究,建立可靠的年代地层框架。在此基础上,对贡觉盆地的剖面开展系统的沉积学、磁化率各向异性、沉积速率等研究,在盆-山耦合思想的指导下,反演盆地的沉积-构造历史,并进一步探讨贡觉盆地沉积对高原隆升和区域构造-气候变化的响应。主要得到以下认识:(1)GD和GR剖面为两套在垂向上由底向上粒度变细的沉积序列,分别对应贡觉组和然木沟组。沉积学研究表明,贡觉组下段以辫状河沉积为主,局部夹冲积扇砂砾岩;上段为巨厚的泛滥平原沉积,泥裂、钙质结核和古土壤发育。然木沟组下段为辫状河沉积,可见冲刷构造/滞留砾石、心滩沉积和有限的泛滥平原沉积;上段则变为湖相沉积,以绿色泥岩与紫红色粉砂岩的韵律互层为特征,局部夹石膏和泥灰岩。(2)三轴等温剩磁热退实验表明,贡觉盆地的沉积物存在两种热退磁曲线:一种以绿色泥岩为代表,低矫顽力组分占多数,解阻温度在575-585℃之间,显示主要载磁矿物为磁铁矿;另一种以红色砂岩/粉砂岩/泥岩为代表,高、中矫顽力组分为主,解阻温度在680℃附近,显示主要载磁矿物为赤铁矿。此外,热退磁实验显示大多数样品在620℃附近才开始快速退磁,说明盆地大多数沉积物的载磁矿物为赤铁矿。(3)本研究首次在GR剖面顶部发现了一层约30 cm厚的火山碎屑岩,锆石U-Pb测年结果为50.40±0.56 Ma。将其作为磁性地层柱的绝对年代约束,得出贡觉盆地中部的年代地层框架为69-50 Ma。其中,贡觉组的沉积年龄为69-63.5Ma,然木沟组为63.5-50 Ma。整个贡觉盆地的沉积开始于中部地区(~69 Ma),但结束于盆地北部和南部地区(~43 Ma)。(4)贡觉盆地GD和GR剖面沉积物的磁化率各向异性均表明受到ENE-WSW方向的挤压作用。然而,本次研究认为,这反映的是沉积后的构造挤压作用,是对~50 Ma及以后印度-亚洲大陆持续碰撞背景下东南缘地区强烈隆升和地壳缩短变形的响应,同时对应始新世时期东南缘地区发生的大规模岩浆活动。(5)本次研究将贡觉盆地的沉积-构造过程分为五个阶段:阶段一(~69 Ma):此时青藏高原东南缘处在一个NW-SE向的张扭环境中,气候为干旱的沙漠气候。仅在地势低洼处零星沉积有风成砂。阶段二(69-63.5 Ma):随着东南缘大型走滑断裂的发育,在持续的拉张作用下,贡觉地区中部发生沉降,开始形成走滑拉分盆地。同时,气候变为半干旱气候,盆地内出现了辫状河沉积。阶段三(63.5-54 Ma):走滑拉分盆地进一步拉张,使沉降范围扩大,除了盆地中部地区,在北部也开始出现沉积。该阶段依然是半干旱环境下的辫状河沉积,风化作用弱。但由于沉积物供给量大量减少,导致沉积速率偏低。阶段四(54-50 Ma):走滑拉分盆地完全形成,同时盆地的沉降范围和幅度相比前一阶段增强,在盆地中部、北部和南部均发育有湖相沉积,且沉积厚度大、沉积速率高。此外,季风开始在高原东南缘出现,贡觉盆地变得更加湿润,风化作用加强。阶段五(<50 Ma):由于青藏高原东南缘出现强烈的构造变形和地壳抬升,贡觉盆地在始新世发生大规模的构造反转,原本以走滑-拉分作用为主的盆地,变成以强烈挤压和逆冲作用为主,导致盆地的沉积结束。