全球范围内,大型河流的演化通常都遵循主要的构造轮廓,并且它们的演化过程也记录着所流经地区的构造历史。黄河是中国第二长河,全长5464 km。前人的研究认为黄河的整合过程是青藏高原东北部晚新生代构造隆升以及鄂尔多斯周缘伸展断陷作用的结果。解译黄河对构造扰动的响应,能够为研究和认识青藏高原东北部和鄂尔多斯周缘的构造演化提供重要的限定。此外,黄河最显著的特点是河水含沙量非常高,输沙量非常大,能够为中游河段的黄土高原和邻区沙漠、下游河段的华北平原和渤海大陆架提供大量的物源。因此,理解黄河的整合过程对于认识黄土高原和邻区沙漠的起源以及华北平原和浅海大陆架的形成具有重要意义。尽管前人对黄河不同河段进行了大量的分段研究,也提出了黄河整合的构造或气候驱动机制,但关于黄河的整合机制和整合时间仍未达成共识,也缺少良好的研究能够将黄河在不同河段的演化过程和形成时间整合起来。目前,大量研究揭示了早更新世以来黄河在青藏高原东北部的下切和整合过程。Craddock et al.(2010)发现临夏、贵德、共和及同德盆地湖相地层由堆积转变为下切的时间和黄河高阶地的年龄呈现向上游递减的趋势,由此提出～1.8 Ma之前在青藏高原东北缘有一个河流快速下切的信号被触发,并且沿黄河向上游溯源侵蚀,从而整合了青藏高原东北部的一系列沉积盆地。关于触发这一河流下切信号的驱动机制目前还尚无定论。一方面,这一期下切整合过程明显滞后于青藏高原东北缘的主体隆升阶段(～10 Ma),同时又早于其近期的构造隆升(1.2-0.8 Ma)。因此,青藏高原东北缘新生代构造隆升不是～1.8 Ma之后黄河在青藏高原东北部整合的主要驱动力。另一方面,第四纪黄河流域的干旱化证据,也不能支持湖泊外溢触发了河流下切。因此,我们需要在黄河更下游的河段,探索一个新的、合理的机制来解释～1.8 Ma以来青藏高原东北部黄河的溯源侵蚀过程。鄂尔多斯北缘的河套盆地是黄河上游与中游河段的关键节点。盆地内沉积有>3000 m厚的晚新生代地层,盆地周缘正断层广泛发育,表明晚中新世～10 Ma以来,河套盆地一直处于伸展变形状态,以响应青藏高原东北缘向东持续推挤或太平洋向西北俯冲的远程效应。同时,河套盆地的持续沉降可能会限制黄河中、下游河段的下切信号向上游河段传递。大量研究表明,河套盆地与黄河中、下游河段的连通在1.5 Ma之后。1.5 Ma之前,河套盆地是控制黄河上游河段演化过程的侵蚀基准。由此,我们推测河套盆地晚新生代伸展断陷可能是触发黄河上游河段整合过程的重要驱动力。为了验证这一假设,我们通过河套盆地北缘大青山的构造地貌、基岩河道形态、晚新生代沉积地层、流域侵蚀速率研究和基岩河道纵剖面反演,来恢复河套盆地晚新生带构造历史,从而揭示出能够触发黄河溯源侵蚀的构造机制和其发生的时间尺度;然后结合河套盆地托克托台地附近的早更新世河-湖相地层的物源分析,进一步探讨河套盆地晚新生代构造演化与～1.8 Ma以来青藏高原东北部黄河溯源整合过程的联系,重新整合黄河在不同河段的演化过程。通过上述研究,我们揭示了河套盆地晚新生代构造历史,并且进一步探讨了河套盆地晚新生代构造演化对黄河演化的影响。本研究的主要结论包括以下几个方面:(1)大青山地貌形态和基岩河道形态特征记录了大青山向北掀斜的抬升模式,即随着到大青山山前断裂的距离增加,构造抬升量逐渐减小;(2)大青山流域侵蚀过程在响应区域构造活动时,明显受到沉积通量的影响。因此,在依据流域侵蚀速率与河道陡峭指数之间的线性关系,来限定区域平均侵蚀效率K时,需要考虑沉积通量的影响;(3)通过大青山河流纵剖面反演,揭示河套盆地与大青山之间的相对抬升速率从2.8±0.8 Ma开始持续增加,2.8 Ma以来的相对抬升速率平均为0.18±0.04 mm/yr;(4)2.8±0.8 Ma以来,河套盆地内侵蚀基准的持续下降能够触发黄河的溯源侵蚀,从而启动了～1.8 Ma以来黄河在青藏高原东北部的整合过程。该研究的结果表明晚上新世以来河套盆地的伸展变形对黄河上游河段的整合过程起着重要作用。