黄河是中华民族的母亲河,是中华文明的发祥地,无论是在现代社会经济发展方面,还是在生态环境保护方面,都起着至为关键的战略作用。黄河源自世界屋脊—青藏高原,东流汇入太平洋,是世界上屈指可数的超大型水系,其形成演化是具有深远的科学意义和应用价值,关乎人类的缘起、发展和未来,长期备受地质学家重视。本文选取黄河上游作为主要研究区域,综合运用构造地貌学、沉积学及地质年代学等多种学科手段,探讨晚新生代构造地貌演化及黄河发育。主要工作内容包括以下三个方面:(1)详细追索黄河上游典型河段古河道遗迹(阶地、古砾石层),利用地质年代学手段进行地层定年,建立其时空格架;(2)在关键层位系统采集物源(U-Pb、重矿物)样品,获取物源特征;(3)系统收集前人发表的黄河不同区段、不同时代的沉积物物源数据,将其与本文获取的数据进行对比,进而探讨黄河上游晚新生代沉积物的物源分析与河流演化过程。主要取得如下成果和认识:(1)通过U-Pb锆石年龄谱的对比分析,显示河套盆地段黄河T9阶地基座沉积物、中宁段干河沟组砂砾层及龙羊峡段古黄河曲乃亥组砂砾层的年龄谱具有相似的特征,为分析黄河早期演化提供了证据。(2)黄河河套段T9阶地埋藏的古黄河沉积物、中宁段干河沟组砂砾层的重矿物组合主要以角闪石和绿帘石为主,含有数量不等的锆石、磷灰石、金红石、电气石、榍石等,与黄河上游现代沉积物、兰州段典型阶地沉积物和古老砾石层以及银川盆地古老砾石层的重矿物组合具有相似性。(3)综合河流阶地与古黄河沉积物的野外观测、碎屑锆石年龄谱特征、重矿物组合等资料,认为黄河上游至少在上新世早期已初步形成,其位置和规模接近现代黄河流域。