基于最新三维地震资料分析,结合地质背景、不整合面和古生物化石特征,从同沉积断层发育特征、沉积中心迁移规律两方面对南堡凹陷古近系沙河街组沉积期(断陷阶段)构造幕进行了再划分,并研究了其控藏作用。研究结果表明:(1)南堡凹陷古近系沙河街组四段(沙四段)主要分布于凹陷东部,沙四段与沙三段、沙三段与沙二段均呈角度不整合接触,沙二段与沙一段为整合接触。(2)研究区新生代经历了3幕断陷(沙四段沉积期,沙三段沉积期,沙一、二段沉积期)、断拗转换(东营组沉积期)、热拗陷(馆陶组沉积期)、拗断(明化镇组沉积期)6期构造演化阶段,构造应力场由NW—SE转变为近SN向,伸展与走滑构造叠加,形成张扭性变形带,同沉积断层控制的沉积中心表现为SE—NW—SEE迁移规律。(3)研究区新生代构造演化控制着烃源岩、储层及圈闭的发育,主力烃源岩包括沙四段、沙三段、沙一段及东三段4套,砂体发育模式可分为“转换斜坡”、“转换鼻凸”、“断槽-坡折”3种类型,断-圈交叉发育,纵向上发育3套成藏组合,构成以层状油气藏为主的多层系叠置的复式油气聚集带。老爷庙扇体,高柳断层下降盘及南堡1号、南堡2号、南堡4号坡折带断背斜、断鼻构造圈闭为下一步有利勘探目标。