塔中地区位于塔里木盆地中部的沙漠腹地，在构造上属于盆地中央隆起带中段的卡塔克凸起，西部为巴楚断隆，东部为古城虚隆起，北接阿瓦提断陷、顺托果勒隆起和满加尔坳陷，南邻塘古孜巴斯坳陷，以古生界志留系为目的层。论文根据目前塔中地区勘探现状，考虑到存在的主要问题，以层序地层学为理论指导，运用沉积学、测井地质学、地震地层学、石油地质学和构造地质学等多学科联合攻关，结合区域构造综合研究，划分单井层序地层，并进行对比，建立层序地层格架，分析层序关键界面的地层沉积特征及其构造意义。以三级层序为单元编制沉积相图，研究层序内的沉积演化、沉积相展布。以此为基础，运用沉积储层地质学理论，并综合利用岩芯观察结果及薄片鉴定成果，在研究储集空间类型及储集物性的基础上，分析储盖组合与层序之间的关系，进行有利储集相带预测。依据岩性、沉积特征、古生物特征、粒度分析、测井特征等沉积相划分主要标志，对塔中地区志留系进行了沉积相研究。其中塔中隆起北斜坡主要接受碎屑岩潮坪沉积，顺托果勒低隆主要接受碎屑岩内陆棚（即广义的泻湖）沉积，工区以东局部地区（塔中34井）主要接受扇三角洲沉积，这一沉积格局一直延续到志留纪。论文在地层、沉积相研究的基础上，从钻井、测井及地震等方面对塔中地区志留系层序界面及三级层序内部界面进行了综合研究，共识别出了6个层序及内部界面，包括隆升不整合、侵蚀不整合及最大海泛面三种类型，分别为：隆升不整合二级层序界面（SSB1、SSB2）、侵蚀不整合三级层序界面（SB2、SB3）和三级层序内部界面最大海泛面（MFS2、MFS4）。在主干过井剖面研究基础上，研究层序格架内的沉积相展布及其主控因素，确立研究区层序沉积演化。最终编制沉积相平面图，并揭示沉积相展布规律。控制塔中地区志留系层序形成的主要因素有构造沉降及海平面变化。对塔中地区志留系产生重要影响的构造运动为加里东中期运动、加里东晚期运动和海西早期运动。构造运动对塔中地区志留系层序的控制表现为两个方面，一是形成二级层序界面，二是因其形成的古地貌对沉积体系的特征和分布的控制。海平面变化对不整合面和层序的形成及其内部沉积体系域均有一定的控制作用。海平面变化造成了低位体系域底部的不整合面(LSE)，海进侵蚀面(TSE)和最大的海泛面(MFS)等的关键性界面。海平面变化同时也控制了三级层序旋回，进而控制了三级层序内部的沉积相展布。塔中地区志留系共发育3套储盖组合，储集层主要为SQ1-TST-HST（柯坪塔格组下段）、SQ2-HST（柯坪塔格组上段）及SQ3-HST（塔塔埃尔塔格组上段）。储集空间主要有原生粒间孔、粒间溶孔及粒内溶孔三种类型。根据物性分析认为塔中地区志留系纵向上最好的储集层段为志留系柯坪塔格组上砂岩段（沥青砂岩段）潮坪—三角洲砂岩储层，其次为柯坪塔格组下砂岩段潮坪—三角洲砂岩储层。综合分析沉积、层序地层及储集特征认为塔中地区志留系有利区带在柯坪塔格组上段（SQ2-HST）主要分布于塔中北斜坡塔中10、塔中31、塔中47井区及顺托果勒顺2、顺9井区；在柯坪塔格组下段（SQ1-TST-HST）主要分布于塔中顺托果勒顺9、顺1井区。