本文以豫西南地区晚白垩世西峡盆地为重点解剖对象,对该盆地及邻区其它晚白垩世小盆地进行了大量的野外工作,结合室内岩石薄片分析、方解石碳氧同位素分析等测试和研究手段,对该区晚白垩世地层的岩性特征、沉积构造特征以及控制盆地的断裂特征进行了研究,分析了晚白垩世西峡盆地和邻区其它晚白垩世小盆地的地层学和岩相古地理特征,在此基础上,对西峡盆地和豫西南一系列晚白垩世小盆地的构造性质进行了分析。研究结果表明,西峡盆地上白垩统高沟组主要为冲积扇沉积,但沉积特征与沉积环境在盆地南北两侧存在差异,北侧主要为以辨状河为主的冲积扇沉积,南侧主要为以泥石流为特征的冲积扇沉积;上白垩统马家村组主要为辨状河和曲流河沉积,并以辨状河沉积为主;上白垩统寺沟组主要为曲流河和滨浅湖沉积。在纵向上,沉积物具有由北西向南东搬运,沉积中心由西向东兼向南部迁移的趋势。晚白垩世西峡盆地南北两侧分别受控于北西西向西官庄-镇平-龟山-梅山和木家垭-内乡-桐柏-商城走滑断裂,在盆地西部产生高角度里德尔(R′)剪切,而形成右行右阶的走滑拉分盆地,同时期的构造作用也造成盆地内频繁的地震事件,一定程度上控制了部分河流沉积作用。拉分盆地控盆断裂的不同性质,及其拉分盆地的发展演化控制了盆地的沉积作用具有从西北向东南方向的迁移。综合豫西南地区晚白垩世活动断层和其他晚白垩世小盆地的沉积特征,发现晚白垩世的活动断层具有明显的分形特征,分维值为1.2283,相关系数为0.999,这一分形特征产生的根本原因是,晚白垩世秦岭造山带主要的一级和二级断裂在豫西南地区产状发生变化,产生具有分形特征的右行右阶羽状断裂,由这些羽状断裂产生的R′断裂也同时具有分形特征,所以也造成了拉分盆地的分形特征。针对豫西南单条断裂形成的拉分盆地可用复合拉分盆地模式进行解释,这一复合具有两种情况,其一,两条走滑断裂间的复合,其二,多条右行右阶走滑断裂间的复合,并且拉分过程中形成的不同级别的R′断裂可能也参与其中。豫西南晚白垩世盆地具有拉分盆地的性质,也就决定了这些小盆地在形态上、展布上和沉积作用上都具有分形意义。豫西南小盆地整体具有右行斜列的性质,这一性质是由走滑断裂的右行斜列所决定的;在盆地的形态上,都具有西部变窄,东部撒开的特征;在盆地总体走向上,并不是完全平行于区域构造线,而是与区域构造线成一小角度相交。豫西南桑坪盆地、夏馆盆地、滔河盆地和李官桥盆地都具有与西峡盆地相似的沉积特征,具有南部为主控断裂,北部为次级主控断裂,沉积中心平行于南部主控断裂,并靠近南部断裂,沉积岩性和沉积相具有由南北两侧向盆地中心,由西向东,粒度逐渐变细,沉积相逐渐由冲积扇,到曲流河或滨浅湖变化的趋势。此外,这些盆地在整体上,无论沉积岩性,还是沉积相的分布也具有清晰的变化规律。北部桑坪盆地、夏馆盆地岩石组合以粗碎屑岩为主,南部滔河盆地和李官桥盆地岩石组合以细碎屑岩为主,西峡盆地介于其间,沉积相也反映了从冲积扇相到湖相的演化,这一总体的沉积岩性和沉积相的变化与单个盆地的沉积岩性和沉积相的变化是极其相似的,明显具有分形特征。这一分形特征无疑与控盆断裂的分形特征是相关的。