青藏高原东北缘处于青藏高原向黄土高原过渡的区域,发育了一系列山脉和新生代盆地,记录丰富的高原北部构造变形信息;在气候上处于东部季风区、青藏高寒区和西北干旱区的交汇区域,蕴含详尽的区域乃至全球气候变化信息。因此,该区域不仅是理解青藏高原内部的构造变形和相关动力学过程如何影响高原向外扩展的关键区域,而且是理解全球和亚洲气候变化、地貌演化过程对造山带隆升响应的理想场所。临夏盆地是青藏高原东北部边缘西秦岭山前发育的挠曲盆地,盆地内堆积了厚层、几乎连续的以冲洪积相-河流相-湖泊相为主的新生代沉积物,且含大量举世瞩目的哺乳动物化石,黄河及其支流贯穿其中。因此,临夏盆地详细记录了亚洲内陆干旱和东亚季风演化、黄河起源、动植物演替与高原隆升过程等重要信息。然而,目前临夏盆地高精度磁性地层年代研究仅为约29 Ma以来,与周缘盆地在始新世沉积和造山带隆升不协调,导致区域内盆地沉积序列难以进行精细对比,严重阻碍了我们对该区域古近纪时期造山带隆起过程、盆地沉积演化以及气候变化等问题的深入理解。因此,本文在对临夏盆地广泛地质调查基础上,选取临夏盆地西部大河家地区出露一套较为完整、连续的地层为研究对象,首先通过对其进行高分辨率磁性地层学研究,建立了临夏盆地早-中始新世地层年代序列。在地层年代控制基础上,利用沉积相变化、物源信息(包括古水流和碎屑锆石U-Pb年龄谱)和磁组构分析结果,结合区域地层资料对比分析,探讨了始新世临夏盆地及其周边区域沉积演化和造山隆升过程。通过环境磁学和漫反射光谱分析研究,结合全球气候变化记录以及区域地质和古气候记录,探讨了新生代早期区域气候变化与副特提斯海海平面变化、青藏高原隆升以及全球气候变冷之间的关系。取得的主要结果如下:1、临夏盆地大河家剖面新生代地层厚约492 m,与下伏白垩系呈不整合接触。剖面下部(0–77 m)发育典型的冲积扇相沉积、中部(77–279 m)为典型的河流相沉积、上部(279–492 m)属于远端冲积平原-干盐湖-泥坪环境沉积。该剖面古地磁极性由8个正极性带和8个负极性带组成,通过与区域地层及国际标准2、碎屑锆石U-Pb年龄谱的物源示踪结果显示,51 Ma之前主要以200–300Ma年龄峰为主,与西秦岭北部源区年龄峰相似,指示51 Ma之前,西秦岭北部已经隆升并为临夏盆地提供碎屑物质。51 Ma之后,碎屑锆石年龄为1500–2000Ma和2300–2600 Ma的组分明显增加,U-Pb年龄谱与西秦岭南部和东昆仑东段相似,指示它们在约51 Ma发生明显抬升并与西秦岭北部一起为临夏盆地提供碎屑物质。同时磁组构和磁偏角结果表明早始新世临夏盆地受SW-NE挤压和发生约17°的逆时针构造旋转。该区域早始新世造山带隆升与盆地变形指示印度-欧亚板块碰撞初期引起的构造变形和地壳增厚在高原北部迅速得到响应。3、临夏盆地沉积物在51.7 Ma磁性显著增强,代表相对湿润的环境下周缘山脉强烈剥蚀使大量单畴(SD)磁铁矿在盆地快速充填所致;而在中始新世(47.6Ma)沉积物磁性减弱是由于全球气候变冷控制下区域气候变冷变干,大量磁铁矿在缓慢搬运和堆积过程中通过低温氧化作用转化为赤铁矿。4、综合始新世临夏盆地及其周边区域构造-气候-沉积特征证据表明,在早始新世(~54–48 Ma)西秦岭和东昆仑发生快速隆升,盆地受SW-NE方向挤压开始发育,并发生了明显的逆时针构造旋转,碎屑在相对湿润的气候条件发生快速侵蚀和搬运,在临夏和贵德盆地发育冲洪积扇和河道沉积,而西宁和兰州盆地则分别发育泛滥平原远端和扇三角洲沉积;在中始新世(48–40 Ma),区域构造环境相对稳定,主要以剥蚀为主,地形起伏度减小,临夏和贵德盆地发育冲积平原远端沉积,西宁和兰州盆地则发育干盐湖,同时,区域气候受全球变冷的影响经历变冷变干过程,盆地沉积速率明显降低。