华北板块和华南板块碰撞以及郯庐断裂带活动,形成徐宿地区平面上呈NWW向凸出的弧形构造。徐宿弧形构造地区地层变形复杂、弧形构造前缘与后缘构造差异明显。前人已对徐宿弧形构造进行大量研究,积累了丰富的资料,但对徐宿弧形构造的成因机制及演化过程仍存在争议。本文基于前人研究成果,通过野外地质调查,运用构造物理模拟方法,研究徐宿弧形构造的成因机制和演化过程,为徐宿地区煤层气资源勘探开发提供参考。论文取得以下主要认识:(1)区内擦痕的应力场反演结果表明徐宿弧形构造存在两期应力方向的构造变形。第一期最大主应力方向为S-N向,第二期最大主应力方向为SE-NW向。(2)构造物理模拟实验结果表明,下地壳韧性挤出为徐宿弧形构造主控因素。下地壳韧性挤出机制的模拟实验结果显示,弧形构造前缘构造变形强烈,为强挤压环境,平面发育显著的弧形构造,弧形构造后缘构造变形强度相对较弱,以拉张变形为主,这符合徐宿地区实际地质情况。(3)徐宿弧形构造受板块撕裂背景下的下地壳韧性挤出机制所控制。在晚二叠世-早三叠世,研究区受中生代华南-华北板块碰撞影响,区内发育近E-W向构造。在早-中三叠世,研究区受苏鲁超高压变质带NWW向韧性挤出作用发育一系列NWW向凸出的弧形构造。在中-晚三叠世,徐宿弧形构造向南错移约145km达到现今位置。(4)受控于下地壳韧性挤出机制,徐宿地区发育呈NWW向凸出弧形构造,弧形构造前缘与后缘构造差异明显,并直接影响了研究区内煤层气成藏。弧形构造前缘呈现挤压应力集中,区域构造变形强烈,这不利于煤层气的富集。弧形构造后缘受挤压应力作用小,构造相对平缓,这有利于煤层气的富集。论文共有图片41幅,表格10个,参考文献128篇。