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盆地古地热场数值模拟是盆地模拟的一个重要组成部分，是实现盆地有机质成熟度和生烃作用模拟及油气资源预测的基础。本文在对多热源、多阶段盆地古地热场数学模型改建基础上，建立了适合胶莱盆地特点的古地热场数学模型；并利用有限单元法对其数学模型进行数值求解；最后，以镜质组反射率为依据，采用“构造热演化和古温标”结合法，对胶莱盆地古地热场进行数值模拟，并对模拟结果做了初步分析。该研究将会进一步加深人们对胶莱盆地热演化历史的认识，并且有助于指导胶莱盆地合理地进行油气勘探部署。
本论文在系统研究现有资料的基础上，通过大量理论实践工作，取得了以下主要认识和结论：
1、在盆地古地热场数学模型建立方面，以往建立的多热源、多阶段的动态叠加古地热场数学模型，其质点生热量Q仅与质点所在的位置有关，而实际Q不仅与质点所在的位置有关，还与其模拟的时间t有关。本文从研究胶莱盆地实际资料出发，改建了多热源、多阶段的动态叠加古地热场数学模型，使其质点生热量Q与其位置和时间同时有关。
2、在获取参数方面，以往盆地古地热场模拟中，基底热流值获取多数是通过特定的动力学正演计算，而本文借助吴冲龙、李星等利用热结构分析法获取基底热流值的方法，得出计算胶莱盆地古基底热流值简化计算公式：qb=qm+25.75561-0.50076Hb其中Hb为沉积盖层总厚度(m)；qm为莫霍面处热流值(mw/m2)。
3、在盆地古地热场数学模型数值求解方面，以胶莱盆地古地热场分层数学模型正常压实段为例，引入近似假定：胶莱盆地古地热场正常压实段平衡即将破坏之际，假设其速度场-v=vx-i+vz-k近似满足条件(δ)vx/(δ)x+(δ)vz/(δ)z=0，自由对流的速度场-u=ux-i+uz-k满足条件(δ)ux/(δ)x+(δ)uz/(δ)z=0。在此假定基础上，用有限单元法对正常压实段数学模型(δ)/(δ)x(kx(δ)T/(δ)x)+(δ)/(δ)z(kz(δ)T/(δ)z)-ρfcf{(δ)/(δ)x[(vx+ux)T]+(δ)/(δ)z[(vz+uz)T]}+Q=ρc(δ)T/(δ)t其中(x，z)∈D。边界条件为：{T(x，z，t)|t=0=T0(x，z)T(x，z，t)|Γ1=f(x，z，t)k(δ)T/(δ)-n|Γ2=q(x，z，t)进行数值求解，进而通过各个子模型之间的关系，推广到对整个胶莱盆地古地热场数学模型的求解。
4、在盆地古地热场模拟方面，采用“构造热演化”正演与“古温标”反演的比较与结合方法，对胶莱盆地古地热场进行数值模拟。通过对模拟结果的初步分析，得到结论：本文所建数学模型比较符合胶莱盆地实际情况，证明了运用“构造热演化和古温标”结合的方法对盆地古地热场进行模拟是可行与有效的。
5、结合区域地质背景资料，通过对胶莱盆地古地温场数值模拟结果进行分析，在古地温场演化方面得到的主要认识：胶莱盆地的古地温场经历了低→高→低的演化过程。其中莱阳期末较高的地温梯度(3.1℃/100m)可能与盆地基底裂陷程度达到第一个极大值，地幔迅速上拱、下地壳物质遭受热侵蚀有关；青山期火山活动所产生的最高古地温梯度(4℃/100m)可能与大规模岩浆侵入及喷发活动所产生的附加地热场有关。
6、胶莱盆地有机质成熟度数值模拟结果表明，青山期的大规模火山喷发作用，确实对盆地内莱阳组烃源岩起了较强的热毯效应，大大加快了有机质热演化。但由于各凹陷的基底沉降史、烃源岩埋藏史及地热场的差异性，有机质的热演化进程也存在着明显的差异。