北部湾盆地位于南海大陆架西北部，主体在广西以南，雷州半岛以西，海南岛以北海域，是在前古近系基底上发育起来的新生代断陷裂谷盆地。本文根据收集到的盆地内重力、磁力、钻孔资料和24道多道地震资料进行处理和分析，对北部湾盆地的构造特征和埋藏史进行了初步的探讨。　　本文对北部湾盆地重力和磁力资料进行了处理，获得了该区域空间重力异常、布格重力异常及磁异常等值线图，并对重力异常值做了向上延拓图和各个方向的导数图，从而对盆地内的断裂和构造进行推断;对在盆地内获取的24道多道地震数据进行处理，获得了盆地晚中新世以来的地层剖面，并根据钻孔资料对地层进行标定，最终获取了各个时期的地层厚度数据并对地层特征进行了分析;对湾3井资料使用回剥法进行北部湾盆地埋藏史模拟，并根据模拟结果对盆地古近纪以来的演化过程进行了分析;将单井回剥技术进行了改进，编写程序首次对盆地内晚中新世以来的地层进行了三维埋藏史模拟，分析了晚中新世以来盆地的演化过程。　　研究表明北部湾盆地内空间重力异常值在-45×10-5m/s2至-5×10-5m/s2之间，盆地内存在间隔分布的凹陷和凸起;磁力异常表现为低缓变化磁异常，异常幅值小于50 nT，大多在-10 nT～30 nT范围内变化。根据重磁资料推断了盆地内的断裂分布并进行了构造单元的划分，结果表明与已有的研究成果较为符合。　　北部湾盆地晚中新世以来的主要地层可分为三套，分别为第四纪地层、上新世望楼岗组地层和晚中新世灯楼角组地层，通过对各套地层厚度的分析，发现在中新世晚期，沉积中心主要位于涠西南凹陷和海中凹陷;在上新世时期，盆地内沉积中心主要位于企西凸起和海中凹陷西南部;更新世时期以来，盆地内沉积中心主要位于海头北凹陷。对地层中的灾害地质因素进行识别后发现，晚中新世以来的地层中广泛存在断层、浅层气、古河道、基岩、古滑坡与冲积扇、沙波与沙脊等灾害地质因素，并对这些灾害地质因素的危害性进行了分析，这将对北部湾盆地内的海洋工程建设具有指导性的作用。　　北部湾盆地湾3井的埋藏史分析表明，其沉降曲线具有明显的三段式的特征，可以分为裂陷期(65Ma-23Ma)、坳陷期(23Ma-5Ma)和裂后热沉降期(5Ma以来)。其中，裂陷期内还表现为“幕”式沉降的特点，第一幕为裂陷Ⅰ期—古新世时期至始新世早期即65Ma-50Ma，第二幕为裂陷Ⅱ期—始新世早期至始新世末期，即50Ma-35Ma;第三幕为裂陷Ⅲ期—渐新世，即35Ma-23Ma。　　北部湾盆地晚中新世以来进入了裂后沉降阶段，通过对其不同时期的地层进行回剥，得到的三维埋藏厚度图表明，在晚中新世、上新世、更新世以来的三个地质历史时期，北部湾盆地沉积中心、沉积厚度以及沉降轴线的方向在不断的变化，说明虽然北部湾盆地晚中新世以来整体进入缓慢均匀沉降阶段，但在其沉降的时空上还是存在差别，盆地内沉积中心的迁移反映了盆地内的不均匀沉降，且其相对快速沉降区域经历了大致从北往南的迁移;从不同时期的沉降轴线的方向变化来看，北部湾盆地内所受的主应力方向有逆时针旋转的趋势。