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库车坳陷第三纪连续的碎屑沉积，记录了丰富的古环境与古气候变化的信息。在详细的磁性地层年代学基础上，对库车坳陷北部第三系沉积剖面进行了系统的沉积物颜色测定和粘土矿物分析。结果表明，库车坳陷第三纪沉积物颜色变化与全球第三纪温度的变化有一致的趋势，随着全球气温的降低，沉积物的颜色的红色指数降低。粘土矿物的组合和含量变化在13Ma出现了一个转折，在此之前，库车坳陷泥岩样品中的粘土矿物组合为伊利石和绿泥石，指示干旱的气候环境。在13Ma之后，库车坳陷的粘土矿物组合变为蒙脱石、高岭石、绿泥石和伊利石，指示干冷与温湿交