河流体系的建立,以及其展布样式的时空演变是岩石圈构造运动、气候系统演化以及地表过程共同作用的结果。因此,保存在盆地内的河流沉积物可能记录了地质历史时期河流地貌在构造-气候相互作用下的演化过程。本论文以青藏高原东缘和北天山为实际例证,以沉积学和物源分析为主要研究方法,探讨了不同时空尺度下构造、气候以及河流自身调节在河流地貌演化过程中的角色与作用。并以此讨论了印度-欧亚碰撞前、后青藏高原东缘的地形-地貌演变,限定了现今高原东缘水系格局的建立时间。论文具体内容如下:（1）本文基于青藏高原东缘四川盆地西南缘、西昌盆地、会理盆地、楚雄盆地的晚白垩世–早古近纪地层与沉积特征,结合砂岩碎屑成分、重矿物组合和碎屑锆石U-Pb年龄综合物源分析发现,晚白垩世–早古近纪青藏高原东缘存在一个近南–北向、大陆尺度的南流水系,其物源主要来自松潘-甘孜、义敦和四川盆地的早中生代沉积岩。结合以往的古高程、碎屑锆石物源及蒸发岩来源研究推断,这一大型水系在流经印支地体的思茅和呵叻盆地后最终汇入新特提斯洋。晚白垩世–早古近纪区域性的南流模式与现今高原东部的东流水系格局截然不同,暗示藏东地区地形-地貌在晚白垩世以来发生了巨大改变。大陆尺度河流的长期存在也暗示当时区域构造环境长期保持稳定,地形起伏有限,海平面稳定。在这种区域背景下,青藏高原东缘逐渐发育一大型夷平面。同时,大型水系横向迁移、摆动反过来又会促进广泛低起伏地貌的发育。直至新生代中晚期,随着地表加速抬升、断裂活动加剧,以及河流快速下切,这一区域性的夷平面逐渐被分割解体,残留的低起伏地貌面被保存在现今青藏高原东部各深切峡谷之间。（2）基于沉积学分析和碎屑锆石U-Pb年代学、砂岩碎屑成分、重矿物组分、砾石成分以及古水流相等多种物源分析方法,探讨了始新世宁蒗盆地的演化历史。研究认为,早始新世（～56–45 Ma）宁蒗盆地为小型内流盆地,宁蒗组一段时期主要受一系列垂直山体的横向水系控制,沉积环境以水动力较强的冲积扇体系为主;二段时期的沉积环境由冲积扇逐渐转变为辫状河和湖泊为主,水动力环境整体较弱。至三段沉积期（～45 Ma）,区内水系由内流转为外流,流域规模迅速扩张。盆地北部形成了一条近南–北向的纵向水系,其上游可追溯至靠近高原内部的贡觉地区,流域规模类似于现今金沙江上段;同时,在盆地南部可能还存在着另一个类似于现今雅砻江的大型水系与之汇合。宁蒗组四段时期,盆地南部外流水系消亡,但盆地北部仍处于大河系统之下;直至～35 Ma,流经宁蒗地区的大河系统彻底消亡。结合以往低温热年代学和古高程重建等研究结果认为,青藏高原东南缘在～45Ma和～35Ma两次区域构造抬升分别导致宁蒗盆地水系发生内流–外流转换和最终消亡。此外,在始新世中后期逐渐湿润的气候背景下,增加的降雨量会加大河川径流,这在一定程度上也促进了两次区域性水系重组事件的发生。（3）以分布于高原东缘金沙江、安宁河河谷及周边地区的上新统–下更新统昔格达组作为研究对象,利用1018个昔格达组和现代河沙的碎屑锆石U-Pb年龄,结合已发表数据,重建青藏高原东缘晚新生代以来的水系演化历史。结果表明:分布于金沙江华坪–攀枝花一带的昔格达组碎屑锆石年龄谱呈现多峰值特征,且含有晚白垩世–新生代锆石组分,与现今金沙江碎屑锆石信号表现出很强的相似性;更靠近上游的涛源地区昔格达组呈现出700–900 Ma显著峰值,类似于现今雅砻江物源信号。残存于安宁河谷内的昔格达组碎屑锆石年龄集中在200–240Ma,与大渡河锆石组分基本一致。物源结果证实,金沙江至少在上新世之前就已经开始向东流动,但大渡河、雅砻江和安宁河在昔格达组沉积之前展布模式与现今明显不同。由此推测,上新世时期小江断裂的快速走滑可能阻断了金沙江,形成昔格达古湖;早更新世古昔格达湖的溃决诱发了金沙江及其主要支流的快速下切,进而导致水系发生袭夺–重组,最终形成现今水系格局。（4）以北天山奎屯河流域及流经的晚中新世-第四纪独山子剖面为研究对象,基于1632个碎屑锆石年龄和17个重矿物样品的物源综合分析,探讨了北天山中新世以来沉积过程的驱动因素。该研究首先证实了北天山～7.0 Ma的构造隆升事件,之后揭示3.3–2.5 Ma盆地沉积物主要来自现今奎屯河上游的冰川覆盖区。这表明,上新世晚期至更新世早期沉积速率加快、沉积相转换,以及物源信号变化可能是对全球气候变冷、北半球冰期开始–扩张的响应。尽管复杂,但这项研究强调,中国北天山在晚新生代造山过程中的构造–气候相互作用是可以区分的。