海拉尔盆地地处我国东北大兴安岭西侧内蒙境内,是一个大型含油气盆地。红旗凹陷为海拉尔盆地内的一个二级构造单元,位于盆内中部偏北地区,是一典型断陷盆地。截至目前,红旗凹陷的研究、勘探程度均很低,但具有较好的石油、天然气勘探前景。红旗凹陷经历过多期建造和多期改造过程,成盆阶段构造活动频繁,形成多个不同级别的不整合面,并受复杂断裂体系分割作用的影响,地层对比难,断陷期地层及断裂体系识别难;被后期构造活动复杂化,原型盆地在后期建造和改造过程中遭受了不同程度的破坏,原型盆地恢复难;红旗凹陷位于海拉尔盆地构造线由NE向EW偏转的构造转折部位,呈NEE向展布,与海拉尔盆地其它凹陷展布方向存在差异,凹陷形成机理不清。因地质条件复杂,本区尚未开展过红旗凹陷的平面与剖面发育史分析及原型盆地恢复,缺乏对盆地建造与改造过程中凹陷迁移和形成机制的分析,直接影响了对各套地层的分布与残留规律的认识,而评价工作往往用残留格局代替原型格局,常导致误区产生。因此,红旗凹陷构造特征、演化及形成机制的研究,对后期进一步勘探部署工作具有重要的理论意义和现实意义。论文以构造地层学理论和研究方法为指导,搭建等时构造地层格架,建立构造地质模式;应用地震地质综合解释方法,确定了区域性构造不整合界面,再结合钻井、测井及地震等资料,重新制作合成记录,并结合构造界面进行分层,最终完成全区统层,以达到地震解释更加精准、完善的目的。通过研究认为,红旗凹陷是一个以伸展构造背景为主,其间受三次构造反转作用影响而形成的断陷-凹陷组合,并长期受西部控陷断裂——红西断裂的影响。平面上,具有东西分带南北分块的展布特征。构造线主要为北东向展布,控陷断裂主要呈右阶斜列式组合特征,并表现为凹陷内嵌套有南北两个次级洼陷,且洼陷之间被一隆起相隔,该隆起部位正好为红西断层转换斜坡的位置。剖面上,红旗凹陷表现为一个西断东超的箕状断陷,自西向东分为西部陡断带,中部洼陷区和南部斜坡带。凹陷内构造样式也很发育,主要有凹陷建造期伸展构造样式,改造期挤压构造样式和走滑构造样式,以及建造与改造相叠加的反转构造样式。伸展构造样式主要表现为:正断层相关褶皱、阶梯状构造、“Y字型”组合、“V字型”组合、正牵引构造以及堑垒构造;挤压构造样式主要表现为:滑脱褶皱,传播褶皱及冲起构造;走滑构造样式主要表现为各种类型的花状构造;反转构造样式主要为正反转构造。红旗凹陷自侏罗纪以来经历了多期建造和改造作用的叠加,为弄清红旗凹陷建造和改造过程以及凹陷的迁移规律,论文对全区进行了定量的剥蚀厚度恢复和原型盆地恢复,这是对红旗凹陷进行盆地分析和油气评价的一项重要基础工作。这亦是本区首次开展原型盆地恢复研究工作。论文在建立了红旗凹陷建造模式和改造模式的基础上,对铜钵庙组、南一段、伊敏组一段和伊敏组二+三段沉积的剥蚀量进行了恢复,再现了上述四个时期的原型盆地,其中南屯组一段和伊敏组二+三段沉积时期的原型盆地,具有“三凹夹两隆”的特殊构造格局,发育南、中、北次级凹陷。后逐步演化为现今的“两凹夹一隆”的主体格局。明确了凹陷迁移规律,对油气勘探有重要指导意义。利用平衡剖面技术对红旗凹陷的发育史进行分析,红旗凹陷的演化主要经历了四个构造演化阶段,分别是a.初始拉张（断陷孕育）阶段（T₅-T₄）,b.断陷发育阶段(T₄-T₂₃),c.断坳过渡阶段(T₂₃-T₀₄),d.坳陷阶段(T₀₄-现今)。并形成了三个区域不整合界面:T₅、T₂₃、T₀₄。红旗凹陷构造复杂,形成机制不清,本论文首次在该区开展了二维和三维构造物理模拟实验,成功解决了复杂断陷原型盆地的恢复和形成机制问题,并且取得一些新认识与新发现。论文通过对红旗凹陷断层和褶皱形态的几何学关联性的系统分析,在演化史剖面恢复的基础上,确定红旗凹陷二维和三维构造物理模拟边界条件,开展构造物理模拟实验。模拟结果揭示了红旗凹陷构造动力学机制:红旗凹陷的控陷断裂由两条斜列的小断裂贯穿而成,每条小断裂都控制了一个次级凹陷,随着伸展量的增大,在结合部位两条小断裂贯通形成一条较大的控陷断裂,两个次级凹陷也最终贯通形成一个统一的红旗凹陷。在红旗凹陷两条小断裂的结合部位,发育非常明显的中继断坡（转换斜坡）,其上发育复杂的小断层、裂缝（裂隙）及局部圈闭,是油气运移的优势方向和有利圈闭的发育区,研究区目前唯一的一口工业油流井——红7井就在此带,该中继断坡是勘探有利区块。