本文主要依据区域地震剖面及钻井资料，从原型盆地结构分析、伸展断层转折褶皱建模、沉降史分析、伸展量分析、区域及板块构造背景这五个方面对济阳坳陷新生代几何学与运动学特征进行详细而系统的定量或半定量化模拟，再现盆地本身的形成和演化过程，同时探讨其动力学背景。 首先依据火山岩同位素年龄分析及最新的国际地层表，同时参考大量其他学者的年龄划分数据，对渤海湾新生代地层年龄问题进行了界定，它是模拟济阳坳陷盆地演化史的基础工作。 根据大量主干区域地震剖面制作济阳坳陷4km深度水平切片构造图，揭示了其早新生代时期(即沙四-孔店时期)原型盆地的构造面貌。济阳坳陷早新生代原型盆地可以划分为北西向和东西向两种基本类型：北西向盆地发育较早，构造应力场表明此时的郯庐断裂为左行走滑运动；东西向盆地发育较晚，是沙四-孔店时期原型盆地的主要发育阶段，这个时期郯庐断裂已经开始从左行走滑转变为右行走滑运动。两种类型原型盆地都受到沙三期以来北东向走滑断陷盆地的叠加和改造，造成现今结构复杂的盆地面貌。 运用伸展断层转折褶皱理论与平衡剖面原理，详细恢复了济阳坳陷内东营凹陷和惠民凹陷的伸展构造演化正演模型，确定了两个凹陷伸展断层转折褶皱的几何学与运动学特征，合理解释了半地堑盆地中伸展背斜与边缘处生长地层的角度不整合两种构造现象，同时推断出两个凹陷各主要裂谷阶段的沉积中心厚度和地壳水平伸展量。此正演模型证明了利用伸展断层转折褶皱理论解释东营凹陷和惠民凹陷的半地堑盆地构造演化是完全合理可行的。 济阳坳陷新生代的沉降史与伸展量分析表明济阳坳陷是经历了“初始裂谷-快速沉降-裂谷逐渐萎缩-热沉降”过程的新生代裂谷盆地。孔店期为初始裂谷阶段；沙四-沙三期沉降量与伸展量达到最大，是最强烈的伸展断陷期；其后至东营期，伸展断陷作用逐渐减弱，沉降量与伸展量相应减小；至新近纪济阳坳陷进入坳陷阶段，沉降与伸展作用明显减缓。 对渤海湾盆地和济阳坳陷不同地区沉降史与伸展量的分析均表明，始新世济阳坳陷构造沉降与伸展活动最强烈的地区在坳陷南部，至渐新世(东营期)沉降中心与伸展活动中心才大规模由西向东、由南向北迁移。 最后对晚白垩纪至新生代太平洋板块相对于欧亚板块的聚敛速度的探讨表明：板块聚敛速率大时，盆地伸展缓慢，沉降量小；板块聚敛速率小时，盆地伸展加快，沉降量大。由此证明太平洋板块的俯冲作用是济阳坳陷从“初始裂谷-快速沉降-裂谷逐渐萎缩-热沉降”构造演化过程的主要控制因素。