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在系统查阅1996-2008年中国地质调查局在青藏高原完成的167幅1:25万地质填图和前人已发表的青藏高原古新世-始新世地层资料的基础上，划分出青藏高原及邻区古-始新世残留盆地共35个，归属为南疆-西昆仑、柴达木-祁连-西秦岭、羌塘-川西、扬子西缘、冈底斯-喜马拉雅-恒河共5个地层区，进一步细分为13个地层分区。
1.南疆-西昆仑地层区
南疆-西昆仑地层区根据盆地类型和盆地沉积充填序列特征，划分为塔里木地层分区和西昆仑-喀喇昆仑地层分区。塔里木地层分区包括2个盆地，叶城海湾和若羌盆地。叶城海湾为挤压背景下的构造挠曲压陷盆地。盆地新生代沉积与下伏白垩纪海相地层为连续沉积，古-始新世盆地为新特提斯海的一部分，以半封闭的碳酸盐局限台地-开阔台地沉积为主，从老至新岩石地层单位依次是阿尔塔什组、齐姆根组、卡拉塔尔组、乌拉根组。
2.柴达木-祁连-西秦岭地层区
柴达木-祁连-西秦岭地层区根据盆地类型和盆地沉积充填序列特征，划分为酒泉-张掖地层分区，柴达木地层分区和兰州-西宁地层分区。包含5个盆地，分别为柴达木盆地、德令哈盆地、酒泉盆地、西宁-兰州盆地和同心盆地。
柴达木盆地的演化受祁连山构造带、阿尔金构造带和东昆仑构造带的共同影响.古新世为无沉积的隆起区.始新世早期初始拗陷，自约53.5Ma开始接受与下伏地层不整合的路乐河组粗碎屑沉积，磁性地层年龄为53.47-43.8Ma.约43.8-42.9Ma时期的构造活动造成盆地北缘路乐河一带沉积间断，之后从始新世晚期开始，盆地更大范围拗陷.
酒泉-张掖盆地为受阿尔金走滑断裂和北祁连山前逆冲断裂控制的挤压背景下的构造挠曲压陷盆地.古新世-始新世早期，该区处于隆升剥蚀状态，无沉积.始新世晚期(约40.5Ma)祁连断裂和阿尔金走滑断裂分支的宽滩山-龙首山南缘断裂逆冲，使酒泉-张掖一带开始拗陷，盆地开始孕育.其后盆地扩大，在北部和西部发育了山麓洪积扇-河流-三角洲相沉积，称火烧沟组。磁性地层年龄为40.5-33Ma.
兰州-西宁盆地位于青藏高原东北缘，祁连造山带东段.古新世期间，盆地处于隆升剥蚀状态.约58Ma的古新世未期，盆地开始下陷，盆地开始接受沉积.58-51Ma沉积西柳沟组，盆地边缘为冲洪积扇砖红色砾、砂岩组合，向盆地中部相变为砖红色块状砂岩夹泥岩为主的三角洲至湖相沉积.E1-2x磁性地层年龄为58-51Ma.51-34Ma期间盆地沉积范围扩大，盆地广泛接受大套稳定的咸化湖相沉积(野狐城组).
3.羌塘-川西地层区
羌塘-川西地层区根据盆地类型和盆地沉积充填序列特征，划分为羌塘地层分区，可可西里-玉树地层分区和川西-藏东地层分区。
羌塘地层分区包含7个盆地，分别为北羌塘盆地、南羌塘盆地、昆仲错盆地、尼玛盆地、双湖盆地、唐古拉盆地和伦坡拉-安多盆地；以上盆地均为受东西向大断裂影响形成的压陷盆地，这些盆地是明显地呈东西向分布的大-中型盆地.该分区的沉积岩地层单位是牛堡组和康托组，火山岩地层为美苏组。
可西里-玉树地层分区包含4个盆地，分别为可可西里盆地、阿拉克湖盆地、沱沱河盆地、杂多盆地。该分区发育的沉积岩地层主要为沱沱河组。
川西-藏东地层分区包含9个盆地，分别为囊谦盆地、上拉秀盆地、贡觉盆地、乡城盆地、丁青盆地、八宿盆地、左贡盆地、甘孜-理塘盆地、拉波盆地。它们均是在金沙江断裂带、澜沧江断裂带和班公湖-怒江断裂带及其平行的次级断裂带，在逆冲挤压环境下，沿上述断裂带与其分支帚状次级断裂带之间出现小型走滑拉分盆地.这些小型盆地的共同特点是：(1)平面上沿断裂带呈狭窄的长条状，分布面积小；(2)盆地内的沉积建造多数以快速堆积的冲积扇-河流相砾岩、砂岩开始，中期进入湖相泥岩、泥灰岩、粉砂岩夹灰岩、泥质石膏层等，晚期又以河流-冲积扇相砂砾岩结束，盆地沉积充填期相对短暂；(3)盆地沉积建造巨厚，一般厚度在千米以上；(4)部分盆地常伴有火山岩分布.
4.扬子西缘地层区
根据盆地类型和盆地沉积充填序列将该地层区划分为成都地层分区和滇西地层分区.
成都地层分区仅含成都盆地，为挤压构造背景下的构造挠曲压陷盆地.新生代沉积地层为一套大型河湖相碎屑岩沉积组合，从老至新岩石地层序列为大溪组(K2E1d)、名山组(E1-2m)、柳嘉组(E1-2lj)、芦山组(E2-3l).滇西地层分区包含7个盆地，分别为兰坪盆地、保山盆地、大理盆地、丽江盆地、盐源盆地、元谋盆地和昆明盆地。兰坪盆地、保山盆地、大理盆地和丽江盆地均是在澜沧江断裂带和红河断裂带及其平行的次级断裂带内，在逆冲挤压环境下，沿上述断裂带出现的走滑拉分盆地；盐源盆地和昆明盆地为坳陷盆地，元谋盆地为压陷盆地。以上盆地古-始新世沉积均为一套河湖相碎屑岩组合。
5.冈底斯-喜马拉雅-恒河地层区
冈底斯-喜马拉雅-恒河地层区根据盆地类型和盆地沉积充填序列特征，划分为冈底斯地层分区、雅江-喜马拉雅地层分区和恒河地层分区.
古新世-始新世期间，冈底斯陆缘弧内发育了大量钙碱性-高钾钙碱性火山岩系(林子宗群).林子宗群(EL)为一套钙碱性-高钾钙碱性火山岩及火山碎屑岩，局部夹砂砾岩组合，从下向上分为典中组、年波组和帕那组.陆缘弧在火山活动间隙期的火山凹地内堆积了陆相河湖环境沉积(林子宗群内的大套沉积岩夹层).在陆缘弧南侧的盆地内，发育了以柳曲群和错江顶群为代表的海陆过渡-滨浅海环境沉积.在陆缘弧北侧的一系列断陷盆地内，发育了以牛堡组和秋乌组为代表的河湖陆相环境沉积.始新世晚期，冈底斯陆缘岩浆弧南侧的新特提斯残留海全面向西退去，从而全面结束了该带的海相沉积地层.该带并连同冈底斯陆缘弧的大部分地区被构造抬升为剥蚀区，印度与欧亚板块沿雅鲁藏布江带完成了全面碰撞，进入陆内演化阶段.
雅江-喜马拉雅地层分区内的新生代盆地为古新世-始新世残留海(洋)，分布在冈底斯隆起带以南的广阔区域内，由于该带自始新世未期脱离海洋环境后一直持续隆升，使原先的古近纪残留海(洋)沉积物多数被剥蚀肄尽，现残存的古近纪海相地层仅零星分布在江孜、岗巴-定日、仲巴、萨嘎-郭雅拉和桑麦等地；雅江-喜马拉雅地层分区古新世-始新世海相地层具有明显的沉积相带分异.从北向南，海水由浅海到深海再到浅海.北带的浅海分布带很窄，也十分局限，见于仲巴地区，称错江顶群(E1-2C).南带的浅海分布带宽，分布区域较大，见于岗巴-定日一带，地层层序自下而上为基堵拉组(E1j)、宗浦组(E1-2z)和遮普惹组(E2z)，以滨浅海生物碎屑灰岩为主，富含底栖有孔虫和钙藻.在上述南北两带浅海沉积夹持的中间地带，为半深海-深海沉积.从东向西，半深海-深海沉积沿江孜-萨嘎-郭雅拉-桑麦一线分布；中带东部的江孜为半深海斜坡扇沉积建造，称甲查拉组(E1jc)；中带西部为半深海-深海含放射虫硅质岩(E1-2d、E2y和E2g)和混杂岩建造(E1-2dm、E2sm和E2ym)，由此可见，中带的海水东浅西深，沉积环境东部相对稳定，西部为活动型，反映白垩纪晚期至始新世洋壳的向北俯冲与陆-陆碰撞造成了地壳的抬升和新特提斯洋沿雅鲁藏布江缝合带闭合，地壳抬升首先开始于东侧，闭合的时间从东向西变新，海水是从东向西退出的.
恒河地层分区古新世和始新世均为海相沉积，该分区的沉积地层为含货币虫群.含货币虫群(EH，厚9000m)以海相碎屑岩(砂岩、炭质泥岩)和货币虫灰岩为主，局部夹火山凝灰岩，含有孔虫Nummulites vredenburgi，N.atacicus和爬行类化石。