近年来,塔东北孔雀河地区在侏罗系和泥盆系东河砂岩相继获得突破,但是总体资源探明率很低,特别是古生界,勘探进展不大。分析认为,制约该区古生界勘探的主要因素是区域构造演化及油气成藏控制因素认识不清。本论文立题的目的就是,以塔里木盆地东北缘的构造-沉积耦合关系为指导思想,研究孔雀河地区构造演化,建立沉积模式,分析构造-沉积演化对油气成藏的控制作用,明确该地区油气勘探的战略思路。论文针对塔里木盆地孔雀河地区勘探研究现状,充分利用现有的物化探、钻井和综合研究资料,运用石油地质、盆地构造分析、沉积学、层序地层学等新理论、新技术和新方法,对孔雀河地区区域构造背景、基本石油地质条件、构造特征、沉积特征等进行了深入研究,并结合烃源岩研究成果进行了油气成藏模式探讨。取得了如下主要成果和认识:1、在大量的野外工作、钻井分析及地震综合解释的基础上,从孔雀河地区的大地构造背景、现今构造格局出发,运用区域盆山关系、构造演化及其动力学特点,认为盆地演化与南天山造山过程及库鲁克塔格山脉构造作用过程密切相关,并划分了7个演化阶段。2、根据地震反射特征,结合地质资料,认为区内发育Z/AnZ、∈/An∈、S/AnS、C/AnC、J/AnJ、E/AnE六个不整合面,并系统分析了其成因、特征。3、根据平衡剖面研究认为,孔雀河地区现今构造格局受以下四期变形作用的共同效应:①震旦纪至中奥陶世的正断层及NE向堑垒相间的隆凹构造;②加里东期鼻隆构造的形成及正断层的反转;③中晚泥盆世的海西运动发育一系列近EW和NWW向断裂构造以及晚二叠世发育一系列NNE-近SN向断裂;④古生代断裂构造在中生代继续生长以及东西向褶皱的形成。4、通过单井及地震相研究共划分与识别出六种地震相和18种地震亚相,并在单井沉积相评价和连井对比的基础上,开展沉积学研究,认为本区沉积环境从寒武系的海相碳酸盐岩体系一直过渡到侏罗系的陆相碎屑岩沉积,其沉积相类型极其丰富。5、对塔东地区油气源对比结果显示,目前所发现的油气主要来自下古生界寒武系—下奥陶统海相烃源岩,这套源岩具有早期快速成熟,晚期持续埋深的特征,目前烃源岩普遍处于过成熟阶段(Ro大于2%),现今几无可能生成大量的干酪根裂解气,目前发现的天然气和凝析油为古油藏裂解产物。6、总结了孔雀河地区成藏模式,认为加里东-海西期是塔东地区大规模的成藏期,围绕寒武系与下奥陶统生烃中心,在古隆起区成藏;印支期以来,一方面古生界下构造层内,早期赋存的原油发生裂解,隆起区范围内的古油气藏发生调整与改造,另一方面,中生界构造层接受下伏古生界油气源区提供的油气晚期成藏。