盆地热史恢复是目前地学研究的前缘课题和盆地动力学研究的重要内容。通过盆地热史研究，不仅可以从地热学角度重塑盆地的构造演化特征，还可以揭示烃源岩的受热历史和油气生成史，进而揭示“烃灶”的位置及其在地质历史时期中的迁移过程，为含油气系统的“动态”演化研究提供重要约束。　　南海处于欧亚板块、太平洋板块和印度一澳大利亚板块的交汇处，构造演化历史复杂，被称为“天然的构造实验室”。珠江口盆地位于南海北部大陆边缘，盆地的形成和演化与南海的扩张机制以及南海油气勘探开发等重大科学问题有着密切的关系。也正是由于所处构造位置的特殊性，珠江口盆地在复杂的构造演化过程中经历了特殊而又复杂的热史演化过程。随着油气勘探程度的不断提高，被动大陆边缘深水区成为了目前世界油气勘探新领域，珠江口盆地深水区具有良好的油气勘探远景，是我国深水油气勘探的重点区域。　　基于盆地热演化史对盆地构造演化与烃源岩热演化的重要性。本文从系统搜集统计现今大地热流数据出发，首先研究了珠江口盆地现今温度场。然后从岩石圈尺度，运用多期有限拉张模型，正演恢复了盆地凹陷区热演化历史;从盆地尺度基于磷灰石裂变径迹数据，反演了盆地凹陷边缘及隆起区的热演化历史。并在此基础上进一步解剖热历史演化对区域构造的响应过程，以期为珠江口盆地烃源岩热演化研究以及南海构造演化提供地热学方面的证据。通过系统研究，本文取得了以下认识和结论:　　珠江口盆地平均地温梯度为37.87±7.35℃/km，平均大地热流为71.5±13.4mW/m2，具有“热盆”特征。岩石圈与地壳厚度以及新生代岩石圈伸展拉张程度是南海北部陆缘现今地温场总体变化趋势的主控因素。此外，岩浆、水热作用与断裂活动是形成局部高值异常的根本原因。　　珠江口盆地始新世以来热演化史总体上具有多期加热、加热幅度不均、加热持续时间不均的特征。盆地始新世以来经历了两期裂陷拉张，对应着两期基底热流升高过程:49-39Ma、39-30/23.8Ma。而磷灰石裂变径迹反演结果补充记录了盆地～5Ma的晚期热事件。这些热事件都是对盆地构造活动的响应，分别对应着盆地珠琼运动一幕、珠琼运动二幕以及新构造运动。　　珠江口盆地各凹陷进入裂后期的时间存在东早西晚的“穿时性”（东部凹陷30Ma，西部凹陷23.8Ma)，揭示南海扩张具有东早西晚的现象。盆地裂后热沉降阶段存在异常沉降期(17.5-16Ma)，沉降速率最大可433m/Ma。裂后快速异常沉降可能岩浆侵入、动力地貌、下地壳流等因素引起。　　通过对南海演化模式以及南海扩张时间的系统讨论，本论文结果似乎更支持古南海俯冲拖曳模式。对于南海三个次海盆扩张先后顺序及扩张时间，本论文认为约30Ma左右，陆壳开始在东部次海盆发生破裂，南海东部次海盆开始扩张，随后西北次海盆也开始扩张;24.7-20.5Ma，南海洋脊跃迁，西南次海盆开始形成。