鄂尔多斯盆地东北部中-新生代经历了显著的后期差异隆升作用,并在古、中生界富集保存有油气、煤和砂岩型铀矿等多种沉积能源矿产。该区中-新生代经历了怎样的构造动-热转换过程和在何种时-空尺度上、以何种方式促成了多种矿产的耦合富集成矿(藏),是近年来备受人们关注的热点问题。本文采用地质构造与热年代学分析相结合的研究方法,系统研究了鄂尔多斯盆地东北部中-新生代构造演化-改造的峰值年龄事件、不同结构单元的差异隆升过程及其构造动-热转换特征,探讨分析了构造动-热转换与多种矿产共存富集的关系。主要取得如下成果认识:(1)野外地质构造勘察与地球物理剖面分析相结合,研究揭示了鄂尔多斯盆地东北部边缘断裂构造体系,认为盆地东缘近南北向展布的离石断裂与其西侧的吴堡-府谷断裂组合而成的“离石走滑断裂构造带”构成了盆地东部的构造边界;盆地北缘近东西走向的石哈拉沟-马场壕逆断层所属的阴山-大青山冲断构造系构成了盆地北部的构造边界。(2)裂变径迹与同位素年代学分析相结合,系统确定了鄂尔多斯盆地东北部中-新生代构造演化-改造的峰值年龄事件,认为研究区主要经历了燕山中期135Ma±的构造热事件和燕山晚期以来峰值年龄主要集中在65Ma±和20Ma±的差异隆升-剥蚀事件,后者填补了该区晚白垩世以来将近100Ma沉积地层缺失时段的断代地层学记录。(3)通过裂变径迹热年代学剖面分析,理清了鄂尔多斯盆地东北部晚中生代以来不同结构单元差异隆升的时序对比关系,认为盆地东北部晚白垩世以来的构造隆升过程具有北早(118~103Ma)南晚(44~32Ma)、东早(79~32Ma)西晚(18~17Ma)的差异隆升特征,且较早隆升的盆地边缘掀斜隆起区主要经历了早(78~66Ma)、晚(62~32Ma)两个期次的构造抬升事件,盆内沉降区则主要经历了18~17Ma以来的构造抬升作用。(4)构造演化-改造事件及其动-热参数转换与多种矿产耦合成矿关系的研究表明,燕山中期(155~115Ma)峰值年龄接近135Ma±的构造热事件引发盆地沉积埋藏与构造热液活动的耦合增温,促成区域煤级定型、盆内古生界原生油气成藏和边缘掀斜区侏罗系砂岩型铀矿预富集成矿;燕山晚期-喜山中期峰值年龄接近65Ma±和20Ma±的构造抬升冷却事件控制了该区油气的次生成藏、煤矿层的浅成定位和砂岩型铀矿的叠加富集。