青藏高原东北缘是研究新生代高原隆升和环境效应的关键地带,发育一系列沉积盆地,研究这些盆地构造演化是恢复过去高原隆升过程的重要途径。最近二十多年来,河西走廊盆地因其特殊的构造位置受到了广泛的关注,但已有的研究多集中在西部的酒泉盆地,对东部的武威盆地关注较少。本文在野外地层沉积考察和磁性地层年代、重矿物等采样分析的基础上,对武威盆地西南缘哈溪、甘沟、天梯山、贵山剖面古近系进行研究,结合前人在酒泉盆地、兰州盆地的研究结果,获得了天梯山剖面黄羊河组、咸水河组的磁性地层年代以及盆地重矿物等数据,探讨了盆地演化与祁连山北缘断裂、青藏高原北部隆起的关系,获得以下成果:1、厘定了武威盆地西南缘古近系地层格架,从下往上为西柳沟组、黄羊河组和咸水河组,鉴别出冲积扇相、河流相、湖泊相3种沉积相。2、岩石磁学实验表明,天梯山黄羊河组、咸水河组岩石特征剩磁携带矿物主要为赤铁矿、磁铁矿及少量磁赤铁矿;次生剩磁主要由针铁矿携带。3、天梯山剖面黄羊河组和咸水河组共记录21个负磁极性带(大多为单个样品组成)和24个正磁极性带,黄羊河组、咸水河组磁性地层年代分别为<40.2Ma-~36Ma、<27.9Ma-~26.4Ma。4、重矿物、古水流、砾石成分分析结果显示,武威盆地西南部西柳沟组和黄羊河组沉积物源主要来自盆地正南方山区的古元古宙湟源群、早古生代黑刺沟群、阴沟群、中堡群、妖魔山群、斜壕群、天祝群及泥盆世老君山组、沙流水组以及早古生代花岗岩和一系列铁矿点,剖面与源区的现代距离为20km-100km;咸水河组沉积物源来自盆地西南、南部山区及西北部山区类似地层、岩体及矿点,剖面与源区的现代距离为15km-30km,为混合物源。5、武威盆地南部地层沉积、物源变化等信息反映,始新世-晚渐新世祁连山东部至少发生过4次强烈的构造隆升活动:~53Ma武威盆地与东部兰州盆地、南部西宁盆地开始活动,指示祁连山东段开始隆升;盆地黄羊河组约40Ma开始沉积,指示祁连山东段再度隆升,这一隆升与祁连山西段同步;~36Ma-28Ma盆地处于剥蚀阶段,指示祁连山和武威盆地同时隆升,可能是高原33Ma左右大规模隆升的响应,盆地南部在26Ma左右结束沉积,指示此后发生了第四次隆升。