新生代亚洲内陆干旱化的形成和发展与全球气候变化、青藏高原隆升、特提斯海消亡密切相关。研究表明,主体黄土高原风成沉积出现于7-8 Ma,西部地区可追溯到22-25 Ma,而北太平洋记录显示风成沉积在整个新生代普遍存在,只是沉积通量存在阶段性变化。所以,中国风成沉积的底界与干旱化的演化历史和驱动机制问题,是目前风成沉积研究的关键科学问题。兰州地区位于青藏高原东北缘和黄土高原西缘,是连接中国西北沙漠和主体黄土高原的咽喉地带,同时也是北半球重要的风尘沉积区,也是受青藏高原隆升影响最直接的地区之一。新生代该区发育了数千米的河流相、湖相和风成相等多成因沉积序列,从老至新由西柳沟组、野狐城组、咸水河组、临夏组和第四纪黄土-古土壤序列组成。本文通过兰州地区新生代沉积野外调查,对包括西柳沟组、野狐城组和咸水河组的凤凰山剖面、包括临夏组的皋兰山剖面和由第四纪黄土-古土壤序列组成的九州台剖面展开磁性地层学研究与粒度、磁化率、色度等沉积学指标研究,试图重建亚洲内陆干旱化历史,并探讨新生代青藏高原东北缘构造历史。本研究主要得出以下几点结论:1)以岩石磁学研究为辅助,通过系统热退磁与特征剩磁分析,获得了皋兰山剖面和凤凰山剖面详细的古地磁极性序列,并在考虑古生物化石年代与沉积速率的前提下,通过与标准极性柱对比,建立了这两个剖面的磁性地层序列。结果显示,皋兰山剖面实测极性柱与标准极性柱C2An.3n-C4r.1r可对比,凤凰山剖面实测极性柱与标准极性柱C4Ar-C8n.2n具有很好的对应关系。通过沉积速率外推和与青藏高原东北缘其他区域岩性对比,最终获得皋兰山剖面的沉积年代为～8.3-～3.5Ma,凤凰山剖面的沉积年代为～54.0-～9.1 Ma。2)野外观察与沉积学指标显示,西柳沟组(～54-～33 Ma)主要是红色-砖红色块状砂岩,为河流相沉积。野狐城组下段(～33.0-～26.0 Ma)的典型特点是含有石膏,在宏观上主要为河湖相沉积,粒度数据同时揭示该段沉积具有较高的风成含量。野狐城组上段与整个咸水河组(26.0-～9.1 Ma)的绝大多数粘土具有均一结构、不见层理,该特征有别于水成沉积。粒度分析和组成、元素地球化学组成、扫描电镜等分析表明该段沉积中多数粘土为典型的风成沉积。临夏组的底部(～8.3-7.2Ma)为冲洪积相的泥砂砾混合层沉积,中部(7.2-5.3Ma)为厚层风成红粘土与薄层河流相沉积,顶部(<3.5Ma)为河流相的五泉砾岩。3)沉积相分析和古地磁结果表明兰州地区新生代典型的风尘沉积开始于26.0 Ma,这是目前发现的兰州地区新生代最老的风成沉积,暗示着亚洲内陆干旱化环境至少从渐新世晚期就已经形成。此外,通过粒度数据组分分离技术,获得了兰州地区新生代风成沉积序列,结果显示～33,～22.0,～14.0,～8和～2.6Ma也是干旱化发展与加强的重要阶段。新生代全球气候变化与青藏高原的隆升对兰州地区乃至亚洲内陆的环境演化具有驱动作用。4)兰州地区早新生代地层与白垩系的不整合指示一次重要变形,标志着兰州盆地在始新世的形成,可能是对印度-欧亚板块碰撞的响应。咸水河组与临夏组的不整合(9.1-～8.3 Ma)指示了一次强烈的构造抬升,是青藏高原东北缘隆升的证据。～3.5Ma五泉砾岩的出现是对青藏高原运动A幕的响应,该事件造成兰州盆地的解体。兰州地区第四纪构造活跃,经历了黄河下切-阶地发育-黄土堆积的往复过程。