本论文选择济阳坳陷作为研究对象，开展地层学、构造地质学、沉积学、地史学以及地球物理学等多学科综合研究，以地层剥蚀厚度、原始厚度的恢复以及控盆断层发育演化特征的研究为切入点，辅以沉积相的时空展布研究，并结合盆地转型机制、地球动力学背景分析，对济阳坳陷中生代各构造期的盆地原型进行详细解剖和分析，探讨其与新生代盆地的叠合关系。主要创新性成果体现在如下几方面：1．作为断陷盆地，济阳坳陷自中生代以来，经历了多期次的盆地演化过程，各时期的断裂发育特征不仅控制了当时的原型盆地格局，也主导着对先期盆地的剥蚀改造，盆地的叠合关系直接控制了残留盆地格局。因此在对断陷型叠合盆地的原型盆地分析中，断裂和地层剥蚀的研究是关键，在具体研究工作中，应遵循“在断裂和地层剥蚀量、地层原始厚度研究的基础上，分析断裂对沉积与剥蚀的控制作用，结合区域地质背景，恢复各时期盆地原型”这一工作流程；2．对宇宙成因核素法、波动方程法、裂变径迹分析法、构造横剖面法、声波时差法、镜质体反射率法等计算剥蚀量方法的基本原理进行充分论证、改进，分析了各方法的适用范围，在此基础上，综合充分运用上述方法，计算了济阳坳陷前第三系各构造层在不同时期的剥蚀量，绘制了中生代时期古生界顶面的地层剥蚀量等值线图、新生代时期古生界顶面的地层剥蚀量等值线图、白垩纪沉积时侏罗系剥蚀等值线图、新生代沉积期白垩系剥蚀等值线图、新生代沉积期侏罗系剥蚀等值线图等图件，并通过对古生界地层的热变质程度分析，确定了有1500～2000m的早、中三叠世的原始沉积地层在晚三叠世被剥蚀殆尽。3．提出了盆地叠合单元的概念，在对济阳坳陷中、新生代盆地叠合关系分析的基础上，进行了叠合单元类型区划，并分析了各类叠合单元的石油地质意义。本论文的研究将有助于进一步发展大、中型叠合盆地的研究思路与分析方法，所取得的研究成果和认识对于济阳坳陷区的深层油气勘探实践具有指导意义。