辽东凸起北段位于渤海海域东北部辽东湾坳陷内,郯庐断裂是辽东湾坳陷主要的构造控制因素,新生代受郯庐断裂活动强度、断裂性质、活动方式转变的影响,研究区具有复杂的构造发育特征与油气成藏条件。本论文从地震资料入手,结合钻井、测井等资料,对辽东凸起北段的结构及其转型过程进行了系统研究,在此基础上,结合区域地质背景,运用构造物理模拟和应力场数值模拟实验分析了凸起的成因机制。基于地震、钻井等资料,揭示了辽东凸起北段新生代结构特征。辽东凸起受控于辽中2号断裂和辽东断裂;孔店组-沙三段地层沉积在辽中凹陷,辽东凸起作为胶辽隆起的一部分,未沉积地层;沙一、二段主要沉积中心位于辽中凹陷,次要沉积中心位于辽东凹陷南段,辽东凸起北段对地层有明显的分割效应,南段还是胶辽隆起的一部分;东营组,辽东凸起明显的分割了辽中和辽东凹陷,存在两个主要的NNE向沉积中心,凸起与胶辽隆起分割开来,辽东凸起作为水下地凸起,上面覆盖薄层地层,末期地层存在剥蚀;新近系-第四系,受控于区域拗陷沉降的影响,地层整体披覆。基于断层活动速率、平衡剖面以及磷灰石裂变径迹分析,明确了辽东凸起北段新生代形成过程。孔店至沙三沉积期,辽中2号断裂分割了辽中凹陷和胶辽隆起,辽中2号断裂以东区域断裂不发育,因此辽东凸起作为胶辽隆起的一部分持续隆升。沙二至东营沉积期,辽东断裂开始强烈活动,次级数量增多,辽中1号、2号断裂继续活动,辽东凸起逐渐与胶辽隆起分离,作为单独的凸起演化。馆陶组沉积期至现今,辽东凸起进入消亡期,地层披覆于凸起与周缘凹陷之上,辽东凸起随着周缘凹陷进入整体沉降阶段。结合区域地质背景,通过构造物理模拟实验和应力场数值模拟实验揭示辽东凸起北段成因机制。孔店-沙四沉积期,区域拉张应力和右旋剪切应力均较弱,辽中凹陷初始形成,辽东凸起是胶辽隆起的一部分;沙三沉积期区域拉张应力开始增强,继承了上一期构造格局;沙二-东营沉积期区域剪应力开始增强,拉张应力减弱,郯庐断裂右旋走滑作用增强,为右旋张扭的性质,辽东凸起形成,与胶辽隆起分割开来;东营沉积末期,盆地所受的应力性质由区域拉张变为区域挤压,走滑作用增强,郯庐断裂由右旋张扭运动转化为右旋压扭运动,凸起及其附近地层被剥蚀。馆陶沉积期及之后,区域剪切应力较强,拉张应力较弱,研究区进入整体拗陷阶段。