基于地表典型露头剖面观察、地震剖面和测井资料解释、沉降史分析,并运用叠合盆地和改造盆地的研究思路,恢复了胶莱盆地白垩纪不同演化阶段的盆地原型及其构造性质。结果表明,该盆地经历了3个显著不同的沉积-沉降阶段。早白垩世莱阳群沉积时期,盆地原型表现为两个NE至NNE向延伸的断陷槽:一个沿苴县—诸城断陷发育,另一个沿牟平—即墨构造带发育,其沉积-沉降中心分别受苏鲁造山带北缘断裂带和牟平—即墨断裂带控制;该阶段沉积-沉降速率发生显著的空间分异,最大沉积-沉降速率在断陷槽,为230～370m/Ma,沿两侧斜坡地带沉积-沉降速率减小,约60m/Ma。早白垩世青山群对应一套中基性至中酸性火山岩,在沂沭裂谷盆地中堆积了一套大盛群河湖相沉积,这个时期是典型的大陆裂谷作用阶段,胶莱盆地演化为火山盆地,盆地沉降速率为35～70m/Ma。晚白垩世盆地原型表现为受东西向断裂控制的不对称箕状断陷,由诸城凹陷、高密凹陷和莱阳凹陷组成,其构造性质属于受西侧郯庐断裂和东侧牟平—即墨断裂控制的右旋拉分盆地;该阶段沉积-沉降速率总体一致,在63～73m/Ma。最后探讨了白垩纪盆地不同伸展阶段的动力学机制。