阿拉善地块位于华北板块西北端,二者之间以贺兰山相隔。长期以来,关于二者的拼合时限和过程,存在很多观点与争议。以往多数研究认为二者在前寒武纪已完成拼接,但近年来的研究认为可能持续到晚古生代、乃至中生代。华北西部的鄂尔多斯盆地为大型的能源盆地,阿拉善地块东部的巴彦浩特、潮水等盆地在上古生界、侏罗系等层系均有不同程度的油气发现。探讨阿拉善与华北地块的构造关系,不仅是重要的基础地质问题,也对相关盆地的油气勘探具有指示意义。本文在吸收前人成果与认识的基础上,采用沉积学与物源分析相结合的方法,重点对阿拉善地块东部的巴彦浩特盆地、华北地块西部的鄂尔多斯盆地西北缘,以及二者之间的贺兰山地区开展研究。着重对比了3个地区晚古生代地层的沉积特征和物源关系,初步恢复了石炭-二叠纪研究区的古地理和构造面貌。研究表明,研究区晚古生代地层分布广泛,以晚石炭世和二叠世为主,早石炭世沉积主要局限于巴彦浩特盆地中南部;晚石炭-二叠世地层具有区域可对比性。巴彦浩特盆地下石炭统主要分布在南部中卫-红水堡一带,晚石炭-二叠世在区内均有沉积。鄂尔多斯西北缘缺失志留系至早石炭世地层沉积,晚石炭-二叠世地层分布广泛。贺兰山地区零星出露晚石炭-二叠世地层,主要分布在中北部,牛首山-大罗山以东地区。露头和钻井岩心分析表明,贺兰山地区晚石炭-二叠世主要接受三角洲相、潮坪相、滨岸相以等为主的海陆过渡相沉积,并未发育边缘相沉积。推测早二叠世华北海与祁连海相互连通,之后经历了区域性海退过程。对巴彦浩特盆地钻井和周缘露头开展的重矿物组合、古水流以及碎屑锆石定年等物源分析表明,早石炭世,阿拉善地块有来自华北地块的物源信息;晚石炭-早二叠世,巴彦浩特、鄂尔多斯西北部物源组成相似,推测祁连海与华北海可能汇合。综合沉积学和物源分析,认为早石炭世至二叠世,研究区经历了由海侵到海退的沉积演化过程。早石炭世,研究区呈东高西低古构造格局,巴彦浩特盆地率先接受沉积,华北地块西部处于隆起区并为阿拉善地块提供物源供给。晚石炭世,巴彦浩特、鄂尔多斯盆地整体发生沉降,祁连海向北、向东大规模侵入,晚石炭世晚期,祁连海与华北海在鄂尔多斯盆地北部局部地区开始贯通并形成受限制的陆表海环境。早二叠世太原组时期,北部的兴蒙海槽和南部的秦岭海槽向华北地块俯冲碰撞,鄂尔多斯盆地发生持续沉降,海侵范围进一步扩大,西部祁连海与东部华北海汇合。通过对巴彦浩特盆地、贺兰山地区以及鄂尔多斯西北缘晚古生代沉积与物源的分析可知,阿拉善地块与华北板块西部晚古生代具有密切的沉积联系,经历了大体同步的沉积-构造演化,进而指示其间没有大洋分隔,也不是为两侧提供物源的造山带,二者的拼合应在晚古生代之前已完成。