罗布泊位于欧亚大陆腹地、塔里木盆地东端的最低洼处，是各大水系和盐分的聚集中心，其沉积演化规律是罗北凹地成盐成钾的重要控制因素。本文利用罗北凹地LDK01钻孔781.5米的钻孔岩心沉积物粒度、磁化率、碳氧同位素分析、粘土矿物等方法，并结合沉积物的岩性、盐类矿物形态特征和组合、构造背景等指标，划分十个阶段，对罗布泊地区自早更新世中期以来的气候和沉积环境阶段性变化进行了探讨。罗北凹地地区第四纪时期主要为河流冲积相、洪积相、湖泊相、风成相等沉积相类型。早更新世中期，罗布泊地区主要为半干旱-半湿润气候，发育初期淡水湖，水动力较强，滨岸带主要是粗碎屑砂砾岩沉积区，发育河流三角洲作用下的滨湖相产物。中更新世早中期以来，气候开始变得干热，发育湖泊三角洲滨浅湖相和浅湖相泥膏岩，以含石膏碎屑岩开始出现为标志。晚更新世气候干旱，罗北发生构造抬升，造成湖泊退缩，蒸发浓缩强烈，转变为高度盐湖环境。全新世以后，罗布泊气候变得极端干旱，盐湖逐渐变干，析出石盐等卤化物。罗布泊盐湖沉积类型为典型陆源碎屑-化学岩型盐类沉积，湖面水体推进和退缩呈周期性交替进行，频繁变化的沉积韵律结构反映了淡水至盐水周期振荡变化。这种古环境的周期性变化与干旱气候周期变化以及湖盆周围山区淡水周期补给密切相关。罗布泊凹地一系列断裂的形成和发展并最终形成“高山深盆”地貌景观是青藏高原北部隆升变形的必然结果。其沉积记录与青藏高原的隆升过程及全球变化具有良好的响应关系，是青藏高原隆升和干旱化研究的理想区域。早更新世末期（1.1~0.78Ma），昆仑-黄河运动，构造挤压作用下由近南北挤压转变为NE-SW向挤压，罗布泊沉积了一套粗碎屑沉积物。晚更新世初期（0.15Ma）以来，发生共和运动，青藏高原主体隆起，亚洲内陆变得更加干旱。因受到新构造运动的影响，罗北整体构造抬升同时发育次级断陷，于是盆地内部形成更次一级的盆地。罗布泊湖盆演化过程为断陷-坳陷-萎缩，是一个完整的沉积构造旋回。