二连盆地是中国东北地区的一个大型中生代沉积盆地。前人主要依据古生物资料对二连盆地内的钻井进行地层划分,一直缺少精确的同位素定年证据。这给研究盆地的地层演化历史、进行二连盆地与周边盆地和大兴安岭造山带的地层对比带来了很大的障碍。本文以二连盆地东北缘的乌里雅斯太凹陷中洼为研究区,目的层位为晚侏罗世-早白垩世地层。本次研究在乌里雅斯太凹陷以前认为的下白垩统阿尔善组、侏罗系、古生界地层中选取了7个样品,进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年工作。结果显示,之前认为是侏罗系的砾岩样品Tai8的年龄≤121±6 Ma,之前认为是早白垩世初沉积的阿尔善组的砾岩样品TC2的年龄≤124±2 Ma。五个火山岩样品Tai6、Tai28、Tai14、Tai18、Tai26的锆石U-Pb定年结果分别为436.6±9.7Ma、152.0±4.4 Ma、120.7±1.4 Ma、124±13 Ma、151.0±2.9 Ma。然而,后三个样品Tai14、Tai18、Tai26的采样地层之前被分别认为是侏罗系、侏罗系、古生界。本文依据太8井和太参2井腾一段砾岩的碎屑锆石U-Pb定年结果、乌里雅斯太凹陷周围露头的同位素地质年代学数据,以及前人对凹陷沉积体系的研究,对该区的沉积物源区进行了综合分析。分析认为,凹陷周围的古高地(古凸起)可能是研究区下白垩统地层的主要物源区。本文应用层序地层学基本原理,利用地震和钻井资料,对研究区开展了层序地层研究。以21条地震剖面作为研究对象,在乌里雅斯太中洼识别了T11(白垩系底界面)、T6(腾一段-腾二段界面)、T3(腾二段-赛汉塔拉组)不整合界面,并在研究区对T11、T6、T3不整合界面进行了追踪解释。依据地震和钻井资料建立的等时地层格架,再结合锆石U-Pb定年的研究结果,本文对乌里雅斯太凹陷中洼上侏罗统-下白垩统重新进行了地层划分。在新的地层认识的基础上,本文分析了乌里雅斯太凹陷中洼的构造演化历史。凹陷的上侏罗统沉积于150Ma以前；在侏罗末-白垩初,凹陷经历了长期的隆升和剥蚀；从130Ma开始,凹陷开始了强烈的断陷作用。晚白垩世早期,凹陷早白垩世伸展构造环境突然结束,全区发生强烈的褶皱和隆起。本文据此探讨了晚侏世末-早白垩世初蒙古-鄂霍次克洋的关闭以及鄂霍茨克陆块与东亚的碰撞作用对凹陷演化的影响。