中新生代多期次构造运动叠加产生的复杂裂缝网络是渤海海域渤南低凸起太古宙基底、古生代碳酸盐岩中油气运储的主要空间。由于后期成岩作用与岩浆作用的改造,中生代产生的裂缝普遍被充填,现今支持油气运储的有效裂缝主要是新生代对中生代先存裂缝“活化”的结果,但这种活化作用发生的具体时间和机制尚不清楚。为解决上述问题,本文基于渤南低凸起太古宙基底的岩土三轴实验结果计算其岩土力学参数,通过地震剖面解析和二维平衡恢复计算各时期古应力状态,结合多物理场断裂分析软件MultiFracS对渤南低凸起新生代的先存裂缝活化过程开展了详细研究。研究结果表明:1)喜山期伸展环境下先存裂缝发生活化产生的新裂缝控制了渤南低凸起太古界储层的形成;2)渤南低凸起在孔店组—沙河街组时期、东营组时期、平原组时期共发生了3次伸展作用,这3次伸展作用都可以使太古界中的中生代先存裂缝发生活化产生新裂缝,但支持渤南低凸起油气运储并形成规模性储层的有效缝主要产生于平原组时期;3)由于上覆巨厚地层产生的压力作用于太古宙基底,伸展背景下水平地应力减小会使得基底受到的差应力显著增大,同时先存裂缝会弱化岩体形成薄弱带,增大的差应力作用于薄弱带并使其周围和内部发生破裂产生缝缘缝和缝中缝就是活化作用的本质,因此上覆地层产生的压力是先存裂缝活化的主要驱动因素,与上覆地层压力夹角较小的燕山期裂缝相较于印支期裂缝更容易响应其驱动发生活化。