本论文主要针对渭河盆地新生代沉积演化历史和晚新近纪风尘沉积两个大的方向和科学问题开展研究工作。渭河盆地也称作渭河地堑或关中盆地(平原),是位于华北地块上的一个新生代断陷盆地,和山西地堑系的主体汾河盆地合称汾渭盆地,与北部的银川-河套盆地共同组成环鄂尔多斯周缘断裂盆地系。渭河盆地的地理和大地构造位置非常重要,它北接鄂尔多斯高原,南邻秦岭造山带,西侧临近青藏高原东北缘,东部靠近华北平原,位于欧亚板块构造体系、太平洋板块构造体系和特提斯板块构造体系辐合交接地带。渭河盆地在新生代沉积了厚度达到七、八千米的碎屑堆积,直接不整合在前寒武纪不同时代基底之上,盆地最深处-位于西安西南部的户县凹陷沉积厚度超过7000 m,与秦岭山脉最高处太白山(海拔3776 m)形成了上万米的高差。渭河盆地是新生代印度板块向北碰撞挤压的应力传递和青藏高原隆升的远程响应结果,其形成演化过程与新生代鄂尔多斯盆地-高原转型和秦岭造山带构造隆升历史紧密相关,因此对渭河盆地断陷、沉降、沉积等发生和发展演化过程的研究,对于理解新生代秦岭造山带隆升剥蚀历史,鄂尔多斯盆地改造过程,区域动力学环境演变以及青藏高原隆升造成的环境效应等重大科学问题都具有不可替代的重要意义。前人对渭河盆地新生界做了很多探索性的重要研究,但限于研究时代和技术手段的局限,研究内容相对简单,方法比较单一,对于盆地的形成演化、充填模式和后期改造,尤其是新生代盆地形成发育的区域动力学环境和构造属性涉及较少,对晚新近纪以来的风尘堆积序列缺乏深入研究；此外,前人工作大多只是将渭河盆地作为孤立对象进行单独研究,缺乏对盆地-山脉-高原作为整体进行剖析的系统认识。因此,很有必要在“盆山耦合”思想及“深部-地表相互作用机制”理念指导下从渭河盆地沉积入手研究渭河盆地-秦岭山脉-鄂尔多斯高原构造-沉积作用关系和构造-气候相互作用的耦合性。本文在前人研究基础上,经过大量野外踏勘探明了盆地(主要是东南缘)现今新生界分布状况和地层特征,在前人划分基础上对渭河盆地新生代地层进行了重新梳理和部分修订,认为盆地从中始新世(-50 Ma)开始断陷接受沉积,盆地南缘的新生代地层包括始新世红河组、渐新世白鹿塬组、中新世冷水沟组、寇家村组、灞河组、晚中新世-上新世蓝田组和第四纪黄土-古土壤。将红河组、白鹿塬组、冷水沟组、寇家村组、灞河组、蓝田组、三门组等区域地层单位及第四纪黄土-古土壤与《中国区域年代地层表》进行了对照：把原属于蓝田组底部的砾岩层划入灞河组；在对盆地中心钻井资料分析对比基础上对三门组的概念和内涵进行了界定,认为它和蓝田组属于同期异相沉积而不存在地层上下关系；主张取消“张家坡组”和“游河组”并将其归入三门组。分析了渭河盆地始新世以来的构造张裂和沉积演化历史,认为始新世和晚中新世是其发育演化最重要的两个阶段,在时间和动力上与秦岭造山带的隆升以及鄂尔多斯高原的演化具有协同一致性。黄土高原新近纪风成沉积蕴含着丰富的古环境变化信息,真实而详细的记录了现代东亚季风系统的发展演化过程和亚洲内陆干旱化的历史,也为间接探讨青藏高原的隆升时间及其环境效应提供了良好的材料。黄土高原南缘的蓝田段家坡剖面发育连续完整的晚新近纪风尘堆积剖面,前人对黄土-古土壤和蓝田组红粘土进行了深入的年代学和成因研究,但对于下伏灞河组先前工作主要局限于古生物学家对哺乳动物化石的发掘研究,对其古环境和年代学研究较为薄弱。野外考察中在灞河组地层中首次发现了风尘堆积,然而由于其与河湖相沉积互层使得风成沉积特征不够明显,在以往研究中未得到研究者的重视。蓝田新生代地层中包含丰富的哺乳动物化石,特别是灞河组中产出典型的三趾马化石,并曾据此建立了灞河期标准生物地层。鉴于灞河组及灞河期沉积地层在中国北方环境变化及古生物研究中的重要意义,本论文利用磁性地层学方法,对陕西蓝田灞河南岸厚约246 m的段家坡灞河组地层典型剖面进行了详细古地磁年代学研究。以0.2 m间距高精度采样,并通过系统热退磁方法建立了渭河盆地东南缘蓝田白鹿塬地区段家坡剖面灞河组磁性地层学序列,621个古地磁样品剩磁数据表明灞河组记录了10个正极性和10个反极性事件,磁性地层分析确定的极性序列可与标准古地磁年表(GPTS)清晰对比。通过与标准磁性地层柱对比得出段家坡剖面灞河组年龄为11-7 Ma,剖面底界为11 Ma,结果表明灞河组属于晚中新世,这与近几十年来的生物地层学结果相很好。本次研究还进行了大量的粒度分析和一系列地球化学及同位素示踪研究,利用粒度分析和地球化学方法对灞河组粉砂风成特征进行了论证,用Sr-Nd同位素方法初步探讨了其物源,这些结果均指示黄土-红粘土与下伏中新世灞河组粉砂之间的特征相似性,可以据此认为这三种沉积物都具有相同的风成来源。在对沉积相和地貌环境分析基础上尝试恢复重建了晚中新世以来风尘堆积过程,指出由于研究区靠近秦岭山区,灞河组底部层位容易受到流水堆积的影响而使得部分层位典型风尘堆积信息在沉积后受到不同程度侵蚀破坏。本次研究结合前人研究结果首次在黄土高原南缘地区建立了11 Ma来的相对连续风成沉积序列,进一步推测黄土高原南部乃至整个黄土高原地区至少在晚中新世前就已经开始风尘堆积。基于只有相对平坦和构造稳定的地貌环境才能长久的保存风成沉积而免遭侵蚀破坏的已有认识,经过将段家坡剖面与黄土高原其它地区风成沉积剖面的时代和地理位置进行对比,强调了青藏高原在早晚中新世(-20 Ma和～10 Ma)隆升的两阶段性及～8 Ma前鄂尔多斯地区由隆升转为沉降引起的下垫面区域构造地貌改变对黄土高原风尘沉积的重要影响,进一步指出黄土高原新近纪风尘沉积的出现不仅仅是全球古气候变化和大尺度大气环流改变的直接反映也是区域构造事件影响作用的结果。本研究建立了灞河组的磁性地层年代,为哺乳动物化石的区域对比提供了准确的年代界定,同时支持灞河期单独作为一个地层年代单位。结合与大致同纬度的临夏和天水盆地积地层和演化历史进行了重新梳理和总结,认为渭河盆地发育演化历史与秦岭造山带和鄂尔多斯高原构造演化历史具有协同一致性；2)对段家坡剖面红粘土下伏的灞河组进行了磁性地层定年,确定其年代为7-11 Ma；3)在灞河组中发现了风尘沉积,将黄土高原南缘风尘沉积的历史向前推进4 Ma到了11 Ma,指出黄土高原晚中新世风尘沉积出现是大尺度气候环境变化和小规模构造地貌改变的共同结果。同时本文也存在一些不足,例如在渭河盆地边缘和中心地层的时空对比以及盆地演化动力机制和沉积充填模式分析方面的研究工作还需要进一步加强。同时期地层沉积和哺乳动物化石组合的对比探讨了灞河组的沉积环境和古气候,认为晚中新世灞河期为半干旱型草原气候,与上覆的蓝田组底部沉积时期湿润森林型气候环境有很大不同,沉积环境和古生物类型也发生了显著改变。综上所述,本论文主要研究结论有：1)在盆山耦合思想指导下对渭河盆地新生代沉