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二叠纪是准噶尔盆地形成演化的关键变革期,是发展盆地分析理论的天然实验室,该层系油气资源量居各个层系首位,发展前景广阔。因此研究二叠系构造-地层层序,探讨盆地演化历史,对于深入认识准噶尔盆地油气地质条件,开展地区油气资源预测具有重大意义。本论文以层序地层学、构造地质学理论为基础,利用最新的钻测井和地震等资料,建立准噶尔盆地二叠纪地层系统,识别出区域不整合,划分构造-地层层序,并划分盆地演化阶段;在以上研究基础上,按照单井相-连井相-平面相的思路,最终恢复准噶尔盆地二叠系沉积充填演化过程。本次研究取得了以下几点认识:(1)准噶尔盆地二叠系可识别出两个一级区域不整合(C/P和P/T)和一个二级区域不整合(P1/P2),同时在二叠系内部还发育有三个三级构造不整合(P1j/P1f、P2x/P2w和P2w/P3w)。它们的形成主要受控于构造运动。不整合类型主要以削截和上超为主。玛湖凹陷、沙湾凹陷以及中拐凸起是不整合发育的主要构造单元,另外东部隆起各凹陷、中央坳陷莫索湾凸起、东道海子凹陷也有发育。(2)根据准噶尔盆地二叠系6个不整合面的级别,将其划分为中上二叠统和下二叠统两个二级构造层以及佳木河组、风城组、夏子街组、下乌尔禾组和上乌尔禾组5个三级构造层。(3)准噶尔盆地二叠纪沉积充填具有如下特点:西北缘经历了佳木河组火山岩相→风城组扇三角洲平原亚相→夏子街组冲积扇相→下乌尔禾组扇三角洲相;中央坳陷玛湖-沙湾凹陷经历了佳木河组扇三角洲相→风城组-中上二叠统滨浅湖相;中央坳陷东道海子凹陷-阜康凹陷经历了佳木河组浅湖相→风城组扇三角洲相、滨浅湖相→中上二叠统滨浅湖相;准东地区经历了金钩组扇三角洲、冲积扇相→将军庙组扇三角洲相→中上二叠统扇三角洲相、滨浅湖相。早二叠世盆地沉积中心位于西北缘克-夏断阶带,中二叠世位于玛湖凹陷,晚二叠世位于盆一井西凹陷,沉积中心逐渐向南迁移。(4)准噶尔盆地二叠纪构造演化经历了:佳木河组沉积期周缘前陆盆地阶段-风城组沉积期联合前陆盆地阶段-二叠纪中期前陆盆地持续发展阶段-上乌尔禾组沉积期前陆盆地向坳陷盆地转化的前陆盆地消亡阶段。