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莺歌海盆地是北西走向红河断裂带末端在第三纪走滑运动形成的扭张性断陷盆地，控制盆地形成演化的构造动力在早-晚渐新世和中-晚中新世发生了改变，导致盆地内部发生了两期性质不同的构造反转作用。晚渐新世-中中新世期间的构造反转表现为轴向近南北的褶皱变形和沉降中心向东南方向的迁移，晚中新世至今的构造反转使盆地西北边缘的北东走向断裂发生反转逆冲。晚渐新世-中中新世构造反转作用导致盆地西北部和中南部的油气聚集特征存在明显差异。