渤海湾盆地经历了新生代裂陷到坳陷的构造演化过程,但构造演化如何影响沉积体系和物源演化尚未得到充分论证,同时构造转换时间存在争议。古近系-新近系沉积岩可能记录了这一构造过程,为完整理解渤海湾盆地断坳构造转换提供了天然窗口。本论文以石臼坨-黄河口地区古近系(沙河街组和东营组)、新近系(馆陶组和明化镇组)为研究对象,分析其沉积和物源特征,厘清沉积-物源与构造演化的耦合关系,约束断坳转换的时间范围。石臼坨地区沙河街组扇三角洲和湖相沉积,黄河口凹陷为辫状河三角洲和湖相沉积。石臼坨-黄河口地区东营组发育曲流河三角洲沉积。馆陶组广泛发育河流相沉积。砂岩碎屑Dickinson三角图、重矿物与砂岩碎屑锆石结果表明,石臼坨地区物源方向在东二段沉积期从邻近的石臼坨凸起转变为燕山-辽西物源;黄河口凹陷古近纪沙河街组到新近纪馆陶组的物源主要来自鲁西隆起。燕山-辽西物源在馆陶组开始影响到黄河口凹陷西北部,辽东隆起物源在明化镇组开始影响到黄河口凹陷东北部。在裂陷高峰期,石臼坨-黄河口地区在陡坡带发育扇三角洲,缓坡带以辫状河三角洲为主,物源主要来自邻近凸起区(如石臼坨凸起);随着裂陷活动强度减小,沉积体系向大型河控三角洲转变,物源也由盆内近物源向盆外远物源转变。东营运动之后,裂陷活动停止,盆地转为坳陷,在馆陶组发育广泛的河流相沉积,并逐渐向浅水三角洲沉积过渡,物源主要来自盆外。渤海湾盆地沉积体系和物源与盆地断坳构造转换具有较好的耦合关系。结合本文馆陶组最年轻碎屑锆石年龄与前人旋回地层分析,将渤海湾盆地断坳转换时代约束为21-23Ma。