青藏高原东北缘地处特提斯、古亚洲洋及太平洋三大构造域交汇处,其构造演化及动力学机制研究对于揭示三大构造域演化史及相互作用具有重要意义。越来越多的证据表明青藏高原碰撞前的古地理格局与先存构造在青藏高原新生代隆升过程中起着至关重要的作用,其中白垩纪以来阿尔金断裂走滑与祁连山隆升是高原北部构造应力传递的重要载体,然而目前对于阿尔金断裂和祁连山隆升的时限、方式及两者之间的关系仍然存在诸多问题。为了更好地约束白垩纪阿尔金断裂和祁连山的构造变形和演化过程,本文选取北祁连山-河西走廊西段酒西盆地和昌马盆地作为研究对象,利用沉积学、磁性地层学、构造古地磁学、岩石磁学以及物源分析方法,结合前人在祁连山周缘的沉积-构造、物源及热年代学成果,对北祁连山-河西走廊西段下白垩统地层年代框架、沉积环境与充填过程以及盆地构造旋转样式与过程进行了研究,并探讨了北祁连山-河西走廊西段白垩纪沉积-构造演化历史及其动力学机制。获得的主要结论如下: 1.获得酒西盆地旱峡剖面下白垩统磁性地层年代为131.51-101.0 Ma,昌马盆地下白垩统磁性地层年代为132.14-120.96 Ma;其中赤金堡组年龄为131.51-122.74 Ma、下沟组年龄为122.74-113.3 Ma、中沟组年龄为113.3-101.0 Ma。确定酒西和昌马盆地下白垩统属于早白垩世Hauterivian期至Albian期。 2.酒西盆地下白垩统经历了赤金堡组冲积扇-扇三角洲沉积、下沟组半深湖-深湖沉积以及中沟组浅湖-盐湖沉积;昌马盆地下白垩统以辫状河沉积为主。综合地层沉积和物源特征,北祁连山-河西走廊西段早白垩世主要经历了以下阶段:赤金堡组早期物源以北山和北祁连山为主,发育冲积扇-河流相;赤金堡组晚期物源以盆地内古隆起为主,发育辫状河-扇三角洲相;下沟组物源以盆地内古隆起以及北祁连和中祁连为主,发育半深湖-深湖相;中沟组物源以中祁连和南祁连以及北山为主,发育浅湖-辫状河相。 3.火山岩与地层剖面的构造古地磁结果表明阿尔金断裂的左行走滑时间可以追溯至早白垩世。高分辨率的古地磁偏角统计结果揭示北祁连山西段早白垩世复杂的阶段性走滑与隆升过程,在高精度磁性地层年代框架基础上,北祁连山-河西走廊西段早白垩世主要经历6个构造演化阶段:(1)130 Ma之前构造平静期;(2)130.5-127 Ma由阿尔金断裂左行走滑引发的祁连山北缘右行走滑使昌马和酒西盆地先后发生了顺时针和逆时针旋转;(3)127.5-121.9 Ma由阿尔金右行走滑导致酒西和昌马盆地作为整体发生逆时针旋转;(4)121.9-111.5 Ma祁连山北缘左行走滑与阿尔金右行走滑相抵消,盆地以北发生显著逆时针旋转,盆地内部则以不显著的顺时针旋转为主;(5)111.5-105.5 Ma阿尔金断裂持续的左行走滑主导了酒西盆地大规模顺时针旋转;(6)105.5-102.5 Ma阿尔金断裂小幅度右行走滑导致酒西盆地发生轻微的逆时针旋转。 4.在高精度磁性地层年代框架的基础上,根据沉积相展布、盆山格局以及盆地构造旋转过程,将北祁连山-河西走廊西段的沉积-构造演化阶段划分为初始断陷期(135.2-128.5 Ma),受阿尔金断裂左行走滑和祁连山右行走滑共同控制,在红柳峡、照壁山和旱峡一带先后活动并接受沉积,发育大规模粗碎屑为主的山麓-河流相沉积物;断陷发展期(128.5-122.7 Ma),酒西和昌马盆地作为整体受到阿尔金断裂右行走滑引发的伸展作用影响,盆地内古隆起逐渐成为主要物源,发育冲积扇-辫状河沉积;断陷稳定期(122.7-113.3 Ma),祁连山北缘左行走滑与抵消阿尔金断裂右行走滑抵消,盆地内伸展断陷作用强烈,湖平面快速上升,发育半深湖-深湖相;后伸展坳陷期(113.3-101 Ma),阿尔金断裂先后发生大规模左行走滑,之后又发展发育小规模右行走滑作用,盆地内伸展断陷作用减弱,发生伸展后热回沉,导致沉积物可容空间减小,湖平面大范围下降。 5.在前人的构造地质学和热年代学基础上,结合盆地沉积与构造演化过程,本文认为北祁连山-河西走廊西段早白垩世盆地的早期动力学机制主要是拉萨-羌塘地块碰撞的远程效应下引发的阿尔金走滑断裂活化与祁连山北缘隆升;随后在造山带垮塌和古太平洋板块俯冲后撤引发的幔源岩浆上涌及随后的基底热沉降作用下形成大规模的伸展断陷盆地,并最终在阿尔金断裂进一步走滑和祁连山进一步隆升的共同作用下逐渐萎缩。