盆地与造山带是大陆地质研究中最基本的两大构造单元,二者相互依存,盆地沉积演化可以揭示造山带演化过程,造山带演化可以约束盆地的沉积充填过程。贺兰山晚三叠世沉积物源分析是探讨鄂尔多斯盆地西北缘盆山演化、原盆恢复的重要内容。前人研究表明贺兰山晚三叠世延长组不同地区、不同层段物源可能存在差异,但缺少系统的年代学方面分析,本文在对贺兰山晚三叠世沉积特征分析的基础上,利用碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年方法,探讨了贺兰山延长组不同层段物源来源、物源变迁,结合其他物源分析方法,精细刻画了延长组物源的时-空演化模式,揭示了晚三叠世贺兰山地区构造演化及盆山关系。根据野外露头岩性及沉积特征,将贺兰山延长组分为上、下两段,下段(T3y1～T3y3),主要为粗粒砂岩段,上段(T3y4、T3y5)为细粒粉砂岩、泥岩段。下段为完整水进旋回,自下而上主要发育冲积扇-辫状河-浅湖、深湖相沉积体系。其中,T3y1为近源冲积扇沉积,T3y2发育“砂包泥”辫状河沉积标志,为冲积扇扇端-辫状河沉积;T3y3发育波痕、植物碎片化石、垂直虫孔、介形虫化石、泥晶灰岩、浊积岩等滨浅湖-湖相沉积标志。上段为辫状河、三角洲、浅湖-深湖相沉积。T3y4发育透镜状河道砂体,河道侵蚀底面等沉积标志;T3y5发育波痕、垂直虫孔、植物碎片、贝壳类和瓣鳃类化石、浊积岩等滨浅湖-深湖相沉积标志。沉积特征分析表明贺兰山延长组沉积期分别在T3y3、T3y5出现2期湖泊相沉积。通过贺兰山延长组不同段碎屑锆石U-Pb定年分析,结合与周缘地区锆石年龄分布对比,指出延长组下段物源主要受北部、西北部物源区影响,碎屑锆石年龄具有晚古生代(269Ma-305Ma)、古元古代(1.8Ga-2.1Ga)、早古元古代早期-新太古代(2.3Ga-2.6Ga)峰值,与华北西部及桌子山地区、孔兹岩带、阿拉善地区年龄峰值相似,具有亲华北特征;上段物源整体表现较复杂,碎屑锆石年龄峰值分布于早古生代(449Ma-563Ma)、新元古代(709Ma-1020Ma)和中元古代-新太古代年龄(1.1Ga-2.9Ga),且存在1.1Ga-1.3Ga、1.6Ga-1.7Ga、2.0Ga、2.5Ga、2.8Ga 次级峰值,与祁连一带、贺兰山西部和南部奥陶系-寒武系及西南部走廊过渡带东段前中生代碎屑锆石峰值相近,具有亲祁连特征。通过砾石成份分析、镜下薄片观察、古流向、重矿物、地球化学等方法综合分析,结合碎屑锆石年龄对比分析,认为延长组物源主要来自北、西北、西(南)部物源区,其中,北部物源为孔兹岩带的变质岩,西北部物源主要来自狼山-阿拉善地区岩浆岩及前寒武纪基底,西部物源主要来自巴彦浩特盆地前中生代沉积地层。贺兰山西部水磨沟-大哈拉乌沟地区受巴彦浩特盆地前中生代沉积岩再旋回物源影响。北部韭菜沟-鬼头沟地区重矿物组合自下而上整体稳定,其物源较稳定,主要受北部孔兹岩带、西北部岩浆岩及前寒武纪变质基底物源影响。东部汝箕沟-黄草滩地区上段具有混源特征,处于西、北、西北部物源交汇区,样品碎屑锆石峰值表现同时具有华北峰值、祁连峰值特征,与贺兰山中东部上段为汇水湖盆环境较一致。晚三叠世巴彦浩特盆地与贺兰山在隆起-沉降时间、“源-汇”之间具有耦合关系。西部物源整体具有再旋回倒序沉积,将亲祁连物源搬运至贺兰山地区。贺兰山延长组早、晚期物源变迁及沉积演化与周缘汇聚碰撞造山的地球动力学环境有着密切的成因联系。