通过火成岩岩石地球化学分析,渤海湾地区中新生代岩浆活动大致可分为5期,由此将渤海湾盆地中新代构造演化划分为5个阶段:①印支期岩性组合为正长花岗岩和二长花岗岩,以伸展构造环境为主;②燕山早期岩性组合为埃达克岩和高锶花岗岩,以挤压造山构造环境为主;③燕山晚期岩性组合为酸性—偏碱性岩,如A型花岗岩、辉长岩、正长岩以及拉斑质钙碱性玄武岩等,以伸展和岩石圈减薄构造环境为主;④沙三—东营期岩性组合以碱性玄武岩为主,此时岩石圈减薄作用减弱,渤海湾拉分盆地正式形成;⑤馆陶期之后,火成岩为碱性玄武岩,构造活动处于相对平静期,渤海湾地区处于整体坳陷阶段。结合地震资料解释认为:印支期以伸展构造样式为主;燕山早期以收缩构造样式为主;燕山晚期—喜山早期以负反转构造样式为主;沙三—东营期以扭动构造样式为主;馆陶—明化镇期后由于盆地处于整体坳陷阶段,主要以伸展构造样式为主。