莺歌海盆地的石油和天然气储量十分丰富,当前油气勘探主要集中在盆地中部的底辟构造区域。盆地的主控断裂,红河断裂带经历了左旋运动到右旋运动的转换,学术界已对此达成了共识,但是对于准确的运动转换时间仍存在诸多分歧。同时,对于底辟的形成时间和机制缺乏明确的认识,对于盆地成盆的动力学机制也存在不同的看法。本篇论文采用了构造解析和平衡演化的研究方法,发现莺歌海盆地的地层厚度存在的“跷跷板”式变化,可以以此找到准确的转换时间点,这种特征是盆地内应力体制变化的标志,也是区域运动学机制变化的提现,由此得到了红河断裂带左旋转换为右旋的时间为2.4Ma。莺歌海盆地内的五排底辟带是在红河断裂带右旋走滑作用下形成的,诱导底辟活动发生的断裂属于T张破裂,底辟活动时间在T₁₅^T₁₀,即1.4⁰.5Ma。以广义断层模式为指导思想,设计并且进行了莺歌海盆地沙箱模拟实验,较好地重现了整个莺歌海盆地的区域构造特征,验证了莺歌海盆地成盆先近南北向伸展后近南北向挤压相叠加的两期成盆动力学机制。