风成沉积序列的物源研究对揭示古环境具有重要意义,研究黄土高原红粘土沉积序列的粉尘来源、搬运动力及其时空变化有助于我们更大时空尺度上的古环境反演工作。本文采集和收集了黄土高原内秦安-Ⅰ、董湾、朝那、灵台、保德静乐、石楼、蓝田等7个红粘土剖面27个红粘土锆石U-Pb年龄样品,代表黄土高原内不同空间区域红粘土沉积和黄土高原3~22Ma红粘土沉积序列。基于锆石U-Pb年龄的红粘土空间分布研究表明除了局部边缘受制于周边造山带影响的沉积区以外,黄土高原不同空间红粘土沉积物物源具有一致性,基于锆石U-Pb年龄的红粘土时间分布研究表明不同时间的红粘土沉积物物源具有差异性;根据黄土高原红粘土沉积序列各层位锆石年龄对比以及与潜在物源区锆石年龄对比,可将黄土高原红粘土沉积序列按沉积年龄由老至新划分为若干个不同物源的沉积阶段。第一阶段15~22Ma,粉尘来源为帕米尔高原、天山造山带;第二阶段12Ma左右,粉尘来源为帕米尔高原、天山造山带以及北方沙漠;第三阶段8Ma左右,粉尘来源为柴达木盆地;第四阶段6~7Ma,粉尘来源为河西走廊及两侧祁连山、北山;第五阶段3~5.5Ma,河西走廊、阿拉善、青藏高原及周缘山脉。黄土高原红粘土沉积粉尘的起源及变化对应于晚渐新世-早中新世副特提斯海退缩、Mi-1降温事件、天山、帕米尔、西昆仑一带构造运动、12Ma青藏高原隆升、8Ma青藏高原隆升、5.7Ma墨西拿盐度危机。黄土高原粉尘物源的演化说明:(1)副特提斯海退缩是中、东亚干旱化的开端,是红粘土沉积的诱发因素;青藏高原的构造演化是影响区域气候环境的主导因素;全球性的气候事件也是参与区域环境变化的重要因素。(2)粉尘物源由西向东、由单一到多元的变化说明22Ma以来由西到东、由局部到全面的干旱化使得我国北方及西北广大区域先后转变为粉尘的供给区。(3)8Ma期青藏高原隆升,一方面阻挡了地表西风的传输,另一方面加强了东亚冬季风。至此之后,近地表西风对黄土高原风成沉积的影响减弱或消失,东亚冬季风成为粉尘搬运的主导力量。