巴颜喀拉盆地三叠系是古特提斯洋演化的直接记录,通过对三叠系沉积充填、物质来源以及构造特征的研究,可以恢复青藏高原古特提斯洋三叠纪的演化过程,因此具有非常重要的科学意义。本文在野外调查的基础上,以可可西里、不冻泉-治多和玛沁-甘孜地区三叠系剖面为重点研究对象,通过岩石学、沉积学、构造地质学、地球化学和碎屑锆石U–Pb年代学等的综合研究,分析了巴颜喀拉盆地的沉积充填、物质来源以及构造特征,建立了盆地演化模型,初步取得以下认识。1.巴颜喀拉盆地三叠纪沉积了巨厚的碎屑岩,可可西里地区沉积相为浅海相-半深海(深海)相-深海相-浅海(海陆交互)相,不冻泉-治多地区为深海相-浅海相-半深海相-深海相-浅海(海陆交互)相;Dickinson砂岩碎屑三角图中,三叠系砂岩位于碰撞造山物源区,地球化学元素构造环境判别图显示大陆岛弧和活动大陆边缘为主的特征,表明盆地三叠纪处于古特提斯洋俯冲消减,东昆仑陆缘弧与北羌塘被动大陆边缘碰撞造山的构造环境。2.地球化学研究表明东昆仑造山带为巴颜喀拉盆地三叠系的重要物源区,古流向和碎屑锆石年龄谱系研究显示,盆地有四个物源区。木孜塔格-布喀达坂-不冻泉地区三叠纪古流向以SE和SSE向为主,碎屑锆石年龄谱系中前寒武纪和345~300 Ma年龄不明显,表明物源来自东昆仑造山带。玛多-达日地区三叠纪古流向以SE和SW向为主,碎屑锆石谱系与东昆仑和西秦岭地区相似,物源来自东昆仑-西秦岭造山带。若尔盖-松潘-理塘地区古流向以SW向为主,物源来自扬子陆块西部。治多-玉树-甘孜地区古流向以NW向为主,下-中三叠统碎屑锆石1110~820 Ma年龄突出,上三叠统2149~1750 Ma年龄不显著、1000±100 Ma年龄特征明显,物源来自羌塘陆块和义敦岛弧。3.依据航磁特征,可将巴颜喀拉盆地及邻区划分为塔里木陆块(南部)、羌塘陆块、扬子陆块(西部)、秦-祁-昆造山带和巴颜喀拉盆地五个磁性构造单元。盆地东部松潘-甘孜地区东缘显示为NE走向的高正磁异常区,异常强度、形态与西秦岭地区相似,中-西部为低的正磁异常,该区磁性基底可能由元古宇变质岩系构成;可可西里-不冻泉-玉树地区为正负变化的块状弱磁场区,磁性基底可能由中-新元古界变质岩系构成。4.根据沉积充填和构造特征,结合区域地质演化,将巴颜喀拉盆地划分为晚二叠世-早三叠世残洋盆地和中三叠世-晚三叠世边缘前陆盆地两个演化阶段;盆地三叠系经历了印支运动、燕山运动和喜山运动,早印支运动构造样式主要为紧闭褶皱、稀疏但普遍发育的韧性剪切构造和透入性强片理化带,晚印支运动主要为逆冲推覆构造、极为发育的韧性剪切带和褶皱构造,燕山运动以宽缓的开阔褶皱和稀疏的断层为特征,喜山运动主要表现为差异性、间歇式抬升。