西湖凹陷位于东海陆架盆地东部坳陷带,渐新世以来菲律宾板块NW向楔入并俯冲到东海地区,取代了新生代早期太平洋板块的俯冲后撤,导致该地区在新生代发生了明显的构造转型,目前对于西湖凹陷构造转型前后盆地结构、转型过程及其机制的研究不深入、不系统。因此,本论文综合运用地震、钻井、测井、重磁等资料,对西湖凹陷新生代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,运用构造物理模拟实验分析了盆地构造转型机制。基于地震、钻井等资料,揭示了西湖凹陷新生代盆地结构特征。西湖凹陷主要发育NNE、NE和NW向三组断裂;依据断裂发育特征,NNE向断裂为西湖凹陷的主干断裂,包括了挤压-走滑、伸展-走滑、走滑-伸展和伸展四种类型,NE断裂一般为次级伸展断裂,NW向断裂为次级剪切性断裂。依据断裂组合样式发育特征,研究区主要发育走滑构造样式、走滑-伸展构造样式和伸展构造样式;其中走滑及走滑伸-展构造样式主要发育在凹陷中东部,伸展构造样式主要发育在凹陷西部和东部,中部较少。受断裂控制作用,西湖凹陷新生代凹陷结构表现为双层结构,下部为双断式结构,上部为“东断西超”的单断式结构。基于断层活动速率和平衡剖面分析,明确了西湖凹陷新生代盆地转型过程。西湖凹陷构造演化可以划分为:始新世伸展断陷阶段(双断式)、渐新世-中中新世走滑挤压拗陷阶段(单断式)和上中新世-更新世的稳定沉降阶段。始新世,受伸展应力影响,西湖凹陷东、西边界控盆断层开始活动,形成双断式凹陷,内部主要发育伸展构造样式。渐新世-中中新世,受菲律宾板块楔入造成的右旋走滑挤压作用影响,盆地断层活动性整体大幅度减弱,东部边界继续活动,西部边界断裂基本停止活动,凹陷结构发生转型,从双断式断陷结构变为“东断西超”单断式坳陷结构,同时在凹陷中东部开始大量发育走滑相关褶皱等构造样式;上中新世-更新世,凹陷结构发生第二次转型,断层基本停止活动,凹陷整体沉降,盆地进入稳定沉降阶段。结合区域地质背景,通过构造物理模拟实验揭示西湖凹陷构造转型机制。西湖凹陷的构造转型受控于东海乃至东亚大的区域动力:始新世,受太平洋板块俯冲后撤及印-欧亚板块碰撞的影响,中国东部地幔柱向东南迁移,并产生强烈拉张作用,导致东海盆地自西向东迁移,西湖凹陷双断式结构形成,盆地处于伸展断层阶段;渐新世-中中新世,菲律宾板楔入导致东海处于伸展叠加右行走滑挤压应力场之下,导致西湖凹陷中东部走滑相关褶皱的形成,盆地进入了走滑挤压拗陷阶段;上中新世-现今,菲律宾板块俯冲速率下降,地幔物质继续向东迁移,导致西湖凹陷整体沉降。