法尔维盆地位于西南太平洋海域豪勋爵海岭东侧、新喀里多尼亚岛西侧,是全球油气勘探的前沿地区。但目前对于该盆地各期的构造特征及成藏过程研究较为薄弱,限制了该盆地油气资源的进一步勘探开发。本文以新西兰Tasman sea资源库大量地质、钻井、地球物理等资料为研究基础,利用平衡剖面技术对盆地进行构造演化分析,以及利用成藏模拟技术对盆地进行热史模拟。通过构造演化分析,除盆地中部缺少二期构造反转阶段外,盆地北部和中部、南部的各时期构造特征基本相似,构造演化阶段划分如下:(1)早白垩世至晚白垩世陆内裂谷阶段,盆地下部发育大量正断层,其结构表现为地堑或半地堑构造样式;(2)晚白垩世断坳过渡阶段,盆地伸展速率达到最大;(3)始新世早期坳陷阶段,盆地内沉积厚度达到最大;(4)始新世晚期一期构造反转阶段,盆地整体褶皱隆升,角度不整合发育。盆地中部可见大量底辟构造;(5)始新世至渐新世热沉降阶段,盆地又开始接受沉积;(6)渐新世至中新世二期构造反转阶段,随着盆地两侧海岭持续隆升,盆地两翼逐渐翘起。两翼遭受剥蚀,大量浊积物和深海软泥从两翼向盆地中心输入;(7)海洋沉降阶段,盆地西侧发育大量充填状地震反射体和楔形地震反射体,代表着充填物来源于两侧海岭。通过油气成藏模拟结果表明:法尔维盆地北部烃源岩热演化程度较高,到现今为止,整体处于生油晚期-生湿气阶段;法尔维盆地中部至现今为止,整体都处于生油中期阶段;法尔维盆地南部至现今为止,整体都处于生油晚期阶段。结合构造演化过程以及热史模拟结果等综合分析,将法尔维盆地北部和南部可作为油气勘探的I类有利区,法尔维盆地中部作为II类有利区。