千河盆地地处鄂尔多斯地块南缘,南部与秦祁造山带以断层相连接。其在断陷初期的沉积-构造演化与渭河盆地同步进行,直至上新世被渭北隆起在凤翔西侧所隔断,开始了独立的地质构造演化。千河盆地的构造演化与渭河盆地既有联系,也有独特之处。对千河盆地中新世-上新世的沉积相与环境演化的研究是对鄂尔多斯西南缘晚新生代盆地地质-地貌演化的必要补充。通过对研究区野外踏勘、实测剖面、搜集整理钻孔剖面以及样品采集与分析等手段,结合沉积学、岩石学、古生物学等科学理论方法,对千河盆地中新世-上新世地层进行了厘定和划分,进而划分出了千河盆地不同演化阶段发育的沉积相及其分布范围,最终完成千河盆地古地理恢复。主要结论如下:（1）千河盆地底部的甘肃群主要岩性为红黏土,局部夹砂砾石层,其中红黏土层理不发育、含钙质结核及粒度特征与典型黄土相似,应该属于风成沉积体系。砂砾石层属于流水沉积,代表了比较温暖潮湿的古气候环境。（2）三门组下部为灰色细砂-粉砂-黏土组成的韵律沉积,发育水平层理,含水生动物化石,属于湖相沉积;上部为粘土与砂砾石互层,属于河流与湖泊交互沉积。（3）在晚中新世-早上新世,渭北隆起经历了晚白垩世-早中新世的剥蚀夷平,高度大幅降低,最终形成了缓丘地貌。同时,由于青藏高原隆升引起的气候变化,我国西北地区开始广泛出现粉尘堆积,形成了盆地底部的中新统-上新统红粘土。（4）上新世中期,受青藏高原隆升的远程效应,陇县-岐山-马召断裂发生左行走滑断陷,在陇县-千阳一带形成了断陷湖泊。（5）上新世晚期,受青藏运动A幕（3.4Ma）影响,鄂尔多斯西南缘快速抬升,千河盆地湖泊消亡,冲积扇、河流逐渐发育。青藏运动B幕（2.5Ma）造成千河盆地封闭,开始接受第四纪黄土沉积。