利用镜质体反射率和磷灰石裂变径迹作为古温标，对郯庐断裂带中段两侧主要坳陷(济阳坳陷、黄骅坳陷、冀中坳陷、临清坳陷、昌潍坳陷)新生代的古热场进行恢复，定量地分析各坳陷在地质历史过程中地温梯度的变化情况及各坳陷的古地温梯度演化差异。 模拟结果表明，郯庐断裂中段两侧坳陷新生代古热场演化趋势是逐渐降低的，并且随着郯庐断裂中段两侧坳陷与郯庐断裂带距离的增加，其两侧坳陷的古热场呈逐渐降低的趋势。与此同时，这些坳陷在第三纪的热演化过程中其地温梯度的降低速度具有先快后慢的特点，在古近纪时期降低较快而新近纪降低较慢，这种演化特征反映了由断陷向坳陷转化的构造演化特征。位于郯庐断裂带内的昌潍坳陷在孔店组末期地温梯度平均为4.8℃/100m，沙河街组沉积末期地温梯度平均为4.4℃/100m，东营组沉积末期其地温梯度缓慢降至4.3℃/100m左右，随后缓慢降至现今的4.0℃/100m左右。而距离郯庐断裂带较远的临清坳陷在孔店组沉积末期地温梯度平均为4.2℃/100m，沙河街组沉积末期地温梯度迅速降至3.3℃/100m左右，东营组沉积末期缓慢降到3.2℃/100m左右，随后缓慢降到现今的2.9℃/100m左右。其它坳陷的模拟结果也与这种演化特征相似。