本论文以东爪哇盆地Madura海峡地区中新统及其以上地层为研究对象,结合国内外对各类构造演化及沉积环境的研究现状,基于Madura海峡二维和三维地震资料的构造解释,综合运用构造演化分析、地震相识别、平衡剖面技术等技术手段,通过分析构造图、地震相图、以及由地震相图转化而得到的沉积相平面预测图、平衡平衡剖面图对Madura海峡地区中新世以来地层的构造演化规律和沉积环境的预测进行了系统研究。利用研究区内测井资料进行层位标定的基础上对研究区内中新统以上主要目的层Lidah组、Mundu组等地层进行了精细构造解释之后,了解了盆地的整体构造形态是北高南低,中部有大型断裂带。通过对主要目的层厚度图的分析,了解到盆地西部构造运动剧烈,地形变形较大,在构造变形的影响下,盆地东部沉积中心自东向西发生转移。通过绘制主要地层的地震相图,并转化为沉积相图,预测描绘了主要地层的沉积相分布规律。盆地沉积环境以半深水-陆架的海陆过渡相为主。整体上开,地层由老到新,沉积环境的整体格局分为南北两部分,沉积环境中水深逐渐变浅,滨岸带发育水下扇,陆架坡折带发育斜坡扇、浊积扇。利用平衡剖面方法,由盆地西、中、东部典型构造剖面恢复得到了平衡剖面。结合前人的研究成果,可以直观的分析马都拉海峡盆地构造演化规律。1)渐新世-中中新世,裂谷发育期,主要沉积了一套浅海到开阔海的碎屑岩和碳酸盐岩沉积;3)晚中新世-早上新世,第一期挤压期,浅海相沉积,4)上新世时期,为第二期挤压期。研究区发现了两套成藏组合,研究区构造层主要以上渐新统和下中新统Kujung组碳酸盐岩为储层,以始新统及下渐新统陆相、海陆过渡相泥岩和页岩为烃源岩,以中中新统海相泥页岩为盖层形成下部构造层油气成藏体系。