巴楚隆起的复杂性及多期活动性,是认识巴楚隆起热演化的难题。本论文以塔里木盆地巴楚隆起及邻区的二维、三维地震剖面、重点钻井、测井资料等地质资料为基础,结合区域地质结构、构造特征以及热演化模拟实验,开展了巴楚隆起地质结构特征、构造发育演化、隆升差异性及热历史研究。本次研究取得以下几点认识:（1）巴楚隆起的地层发育差异明显,地层厚度变化具有一定的规律性。中-下寒武统,北厚南薄,上寒武统反转为南厚北薄;上奥陶统,北厚南薄;志留系-中、下泥盆统,由西北向东南减薄;石炭系,东部厚西部薄,南厚北薄;中生界在南缘和北缘断裂带最薄;古近系-中新统,南厚北薄。（2）巴楚隆起经历了多期构造运动的作用和改造,是个长期发育演化的隆起。不同级别的断裂在巴楚隆起的演化过程中起到了重要的影响作用,南缘和北缘的断裂带的活动更是控制巴楚隆起的隆升-沉降过程差异性。奥陶纪末及新近纪以来,是巴楚隆起变形最大时期,南北缘断裂带活动强烈。（3）巴楚隆起古地貌格局的发展过程,根据沉降区长轴展布方向的差异,可划分为寒武-奥陶纪、泥盆纪-二叠纪和古近纪-至今的三个阶段及两个转换期。寒武纪-奥陶纪,沉降区长轴展布为北西-南东向,泥盆纪-二叠纪为北东-南西向,古近纪至今再次转为北西-南东向。其中,志留纪末和三叠纪末为沉降区展布方向的转换期。（4）巴楚隆起演化过程中至少存在7期显著的冷却抬升事件,分别为:奥陶纪晚期（452Ma）、晚志留世早期-早泥盆世（423～405Ma）、晚泥盆世（385～360Ma）、中三叠世晚期-晚侏罗世中期（236～155Ma）、早白垩世晚期-晚白垩世晚期（118～80Ma）、古新世-渐新世（57～25Ma）和中新世早期以来（15Ma至今）。（5）巴楚隆起的隆升-沉降在不同时期与塔里木盆地周缘造山带的构造作用及深部构造作用响应,而其东部紧邻的塘古兹巴斯坳陷主要受塔里木盆地南缘造山带及来自青藏高原的构造作用影响。中生代以来,巴楚隆起和塘古兹巴斯坳陷只在侏罗纪（199～155Ma）处于相同的隆升状态,其他时期两者的隆升-沉降状态基本相反。