本文综合运用层序地层学、沉积岩石学、地震沉积学、地球物理学等理论,对柴达木盆地乌南-绿草滩地区下油砂山组(N21)地层开展地震沉积学研究。在进行传统的测井、录井、取芯资料分析的基础上,结合地震沉积学的技术方法,将地质研究成果由点及面,由面及体拓展,细化并深入研究沉积微相发育特征。工区位于柴达木盆地西部坳陷区,整体为一由南东向北西方向倾没的鼻状背斜,沉积物源是位于工区西部的昆仑山脉,沉积物大体呈自西向东搬运的趋势,但在乌南-绿草滩构造带,由于受局部构造因素的影响,N21时期沉积物源表现出西-北西、南-南东方向共同存在的现象。通过对岩芯、录井、测井以及沉积构造等地质资料的综合分析,并结合前人研究成果,建立起了乌南-绿草滩地区下油砂山组层序地层格架方案,下油砂山组地层整体为一个三级层序单元,将其划分为7个四级层序(SQⅠ-SQⅦ),174个五级层序,并确立了基本的沉积相模式。下油砂山组地层主要发育坳陷湖泊背景下的滨浅湖滩坝-三角洲前缘沉积体系,地层由老至新表现为湖退过程,沉积相类型从单一的滨浅湖滩坝逐渐演变为三角洲前缘-滨浅湖滩坝沉积体系。在上述认识的基础上,运用地震沉积学的技术方法(90°相位转换、分频处理和地层切片),对工区三维地震数据体开展地层切片研究,通过提取相应层序界线内的地震均方根振幅属性,结合沉积学认识,绘制出了下油砂山组内各四级层序的沉积微相平面图,利用地震层内等比插值技术,对下油砂山组174个五级层序开展地层切片研究,明确了各四级层序内部的沉积演化特征。在基于地层切片的沉积微相图上,划分出了七种沉积微相类型:滨浅湖坝、滨浅湖滩、滨浅湖泥、三角洲前缘水下分流河道、三角洲前缘水下分流河道间、三角洲前缘河口坝、三角洲前缘席状砂。通过综合分析,三角洲前缘和滨浅湖滩坝砂体是本区最有利的储集体,具有良好的油气勘探前景。