对兰州盆地永登剖面第三系沉积进行了沉积学研究、并结合年代学研究结果分析了新生代以来沉积环境变化与气候变化.古新世末至早始新世沉积了一套扇三角洲相沉积(细柳沟组),为具交错层理的砖红色砂岩,顶界年龄约51 Ma.兰州地区在51 MaB.P.经历了一次大的环境变化,气候由相对温暖湿润转为半干旱半湿润,气候炎热,湖盆由淡水湖转为盐湖,蕴示着由副热带高压控制的干旱带北移,兰州地区进入受行星风系控制的干旱带.早始新世晚期至早渐新世早期(51～31.5 Ma B.P.),在近20 Ma时间内经历了微咸湖-盐湖阶段(野狐城组),砂泥岩沉积中含有大量石膏夹层.早渐新世,兰州地区向湿润方向转化,兰州盆地由咸水湖转化为淡水湖,可能反映了东南季风逐渐形成,中国大陆由早先行星风系控制转化为季风控制,前期东南方向干旱带消失,西北干旱带出现,兰州地区相对早先湿润.早渐新世中期至中中新世(31.5～15 Ma B.P.),兰州盆地在经历了三次大的沉积旋回后湖盆逐渐干枯,三个大旋回分别由河流相砂岩-微咸水滨湖相砂泥岩、泛滥平原相泥岩,河流相砂岩-淡水滨湖相砂泥岩-沼泽相、泛滥平原相泥岩,河流相砂岩-沼泽相、泛滥平原相泥岩组成.20 MaB.P盆地接受大量砂砾石沉积,反映出周缘山体快速抬升遭受剥蚀,可能蕴示着青藏高原抬升波及到兰州地区.