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基于国际综合大洋钻探计划（IODP）346航次在日本海西南部钻取的U1430站位的沉积岩芯样品,通过粒度、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、粘土矿物、地球化学（Sr-Nd-Pb同位素和黑炭碳同位素组成）等手段,约束了15 Ma以来U1430站位沉积物的主要源区,进而重建了中中新世以来（～15 Ma）中亚内陆干旱演化历史及其驱动因素,并在此基础上探讨了中新世以来中亚内陆干旱区域C3-C4植被的演化历史及其与构造和气候变化之间的关系。研究站位沉积物酸不溶组分的粒度主要由三个端元组成,其中最细粒级沉积物EM1可能主要由高空西风环流所搬运的中亚细粒粉尘物质和日本岛弧河流所搬运的岛弧火山物质风化产物共同组成;中等粒级EM2沉积物则主要来自低空东亚冬季风搬运的中亚风尘;最粗粒的EM3端元则由硅藻等生物硅和日本海周边火山喷发所形成的粗粒火山碎屑的直接贡献共同组成,但是与生物硅相比,火山物质只是EM3端元的一个次要组成部分。粘土矿物以及Sr-Nd-Pb同位素组成进一步确认了U1430站位最细粒级的沉积物主要由中亚风尘物质和日本岛弧河流悬浮物质混合而成。同位素二端元混合模型计算结果显示,中亚风尘物质是研究站位粘土粒级沉积物最主要的组成部分,来自中亚内陆干旱区域的风尘平均占U1430站位粘土粒级沉积物的77%以上,并且随着时代变新,中亚风尘物质对U1430站位沉积物的贡献逐渐增加。其中中亚内陆干旱区域通过大气环流的方式为研究站位提供富伊利石、高87Sr/86Sr而低εNd（0）的风尘物质,而日本岛弧端元则通过河流悬浮物质的方式为研究站位贡献了富蒙脱石、低87Sr/86Sr而高εNd（0）的火山化学风化产物。U1430站位粘土粒级硅酸盐矿物的伊利石/蒙脱石的比值以及εNd（0）值被用于追踪15 Ma以来中亚风尘输入日本海的强度变化,进而指示源区干旱程度演化历史。风尘指标显示,在11.8 Ma、8 Ma、3.5 Ma以及1.2 Ma左右中亚风尘物质向日本海的输入呈现阶段性增强的特征,指示中亚内陆源区的干旱程度在这几个时期有所增强。在青藏高原隆升和全球变冷的共同作用下,中亚内陆区域的干旱程度在以上几个阶段呈现出加剧的现象:其中11.8 Ma左右的中亚干旱受到了全球变冷和青藏高原隆升的共同控制;中亚在8Ma左右的干旱增强事件则主要受到了青藏高原隆升的影响;3.5 Ma以来青藏高原东北部虽然发生了一定程度的隆升,但是该时期全球急剧变冷事件超过青藏高原隆升的影响,成为导致这一时期中亚区域剧烈干旱的最主要控制因素。研究站位的黑炭碳同位素组成(δ13CBC)变化被用于重建其源区C4植被长期演化历史。黑炭颗粒的形貌和能谱结果以及其碳同位素组成排除了日本岛弧对U1430站位黑炭的重要贡献,同时确认了U1430站位的黑炭主要由大气环流从中国西北内陆干旱盆地、黄土高原等中亚重要风尘区域输送到日本海区域。自晚中新世末期-早上新世初期以来,U1430站位的黑炭碳同位素比值显著升高,揭示了包括中国西北内陆盆地和黄土高原在内的广泛中亚干旱区域的C4植被在该时期显著扩张。在中亚C4植被显著扩张的同时,代表火活动频率和强度的黑炭含量和黑炭通量却显示出明显下降的特征,说明火活动频率和强度增强不是导致晚中新世末期-早上新世初期以来中亚区域C4植被扩张的重要驱动因素。火活动频率和强度下降可能指示随着干旱加剧,广泛中亚区域的植被覆盖率下降,从而导致形成的黑炭含量和通量均有所下降,另一方面可能也暗示该时期植被覆盖率的下降主要源自C3植被的相对量和绝对量均显著下降。全球C4植被在晚中新世-早上新世时期的扩张呈现非常显著的不同步性,表明大气CO2浓度下降不是驱动C4植被扩张的因素,而区域水文气候条件的变化可能才是导致中亚这一显著C4植被扩张的最主要因素。本文认为,冬季西风水汽含量下降以及东亚夏季风降雨同时增强导致的气候干旱程度和季节性同时增强是驱动广泛中亚区域C4植被自晚中新世末期-早上新世初期以来显著扩张的最重要因素。从晚中新世开始,西风水汽源区干旱程度逐渐增加,到了晚中新世末期位于西风水汽传输路径上的山脉发生隆升,与此同时帕米尔高原与天山发生碰撞并使二者之间的水汽通道关闭。在以上这些因素的共同作用下,晚中新世末期-早上新世初期通过西风携带到中亚区域的水汽通量急速下降,导致中国西北内陆区域干旱加剧;而在黄土高原区域,在其所接受的冬季西风降水急剧下降的同时,东亚夏季风降雨却有所增加,在这二者的共同影响下,黄土高原区域的干旱程度和季节性同时增强,创造了更适宜C4植被生长的环境,并最终驱动包括中国西北内陆盆地和黄土高原在内的广泛中亚干旱区域C4植物显著扩张。研究首次揭示了中新世以来中亚干旱区域古气候与古植被在日本海的沉积记录,并探讨了构造事件尺度上青藏高原隆升和全球变冷对中亚干旱加剧的影响,强调冬季西风降水变化对晚中新世以来中亚气候和植被的演化的关键作用,冬季西风水汽与夏季风降雨之间的竞争关系对于亚洲生态系统中的C3-C4植被的相互转化起着非常关键的作用。