本文主要研究大同盆地石炭-二叠纪以来的的构造热演化特征。在研究过程中,通过野外观察、资料收集、文献调研来逐步摸清并整理研究区的构造背景、地层沉积、断裂及岩浆活动、地温场变化等特征;然后利用盆地模拟技术来恢复大同盆地及其西侧大同煤盆的埋藏史,通过两个盆地埋藏史的对比,并结合平衡剖面技术来具体分析大同盆地的构造演化特征;最后通过盆地埋藏史和盆地地温场的数据恢复大同盆地的热演化过程。大同盆地从石炭-二叠纪以来共发生了3次隆升剥蚀事件,分别发生于印支末期、燕山晚期、喜山早中期,对应的剥蚀速率分别约为:111.35m/Ma、105.15m/Ma、14.28m/Ma。大同盆地新近纪以来快速沉积,怀仁块凹最大沉积厚度超过1900m,最大沉积速率超过370m/Ma,后所块凹最大沉积厚度超过3000m,最大沉积速率超过575.2m/Ma。大同盆地在印支期及以前的构造活动对盆地的形成影响相对较小,但盆地在印支期隆升前达到了较深的埋深,烃源岩到达了低成熟演化阶段,印支期对于盆地的热演化起到了决定性的作用。燕山期的强烈活动产生的褶皱和断裂对大同盆地的形成有重要意义,但同时也导致了大同盆地内石炭-二叠系烃源岩地层大量缺失,燕山期的沉积埋深及口泉断裂带的活动对盆地的整体热演化影响较小。喜山期构造应力场的转变直接导致了大同新生代断陷盆地的形成,大同盆地自新近系以来的盆地的快速沉降,在怀仁块凹、后所块凹沉积中心附近地温分别能达到100℃、150℃,对盆地局部热演化有一定促进作用。通过热演化模拟技术,恢复的DY1井附近古生界烃源岩的热演化情况,发现正常埋深情况下古生界烃源岩远远达不到生气的条件,结合盆地的构造演化及岩浆活动,推测是岩浆活动导致了DY1井附近烃源岩热演化程度的异常。