塔里木盆地是作为我国面积最大的含油气盆地,经历了漫长复杂的构造演化过程,晚泥盆世是塔里木盆地构造演化发展最为重要的时期之一,该时期塔里木盆地类型及沉积体系均发生了变化,该时期沉积的东河塘组碎屑岩是重要的油气储集层位,同时也是中国陆上首次发现的巨厚滨海相碎屑岩油气藏。因此研究塔里木盆地晚泥盆世沉积记录与物源体系,是解析塔里木盆地晚泥盆世构造演化过程和特征的必要内容。因此,开展晚泥盆世东河塘组物源及古地理研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的实际价值。鉴于此,本文在充分收集前人研究成果的基础上,充分运用岩心、钻井、测井、地震等资料,结合碎屑组分、重矿物鉴定、阴极发光、全岩地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学等资料,分析东河塘组碎屑岩的物质来源,进而探讨塔里木盆地晚泥盆世古地理格局,通过系统的研究,取得如下成果和进展。1、明晰了不同地区东河塘组层序地层发育特征,建立了塔里木盆地东河塘组层序地层格架。在充分收集塔里木盆地钻遇东河砂岩的钻井、测井、地震等资料的基础上,开展连井对比研究,在盆地范围内,识别出1个二级层序界面和6个三级层序SQ1-SQ6,二级层序界面与东河塘组底部T₆⁰地震界面叠合,三级层序界面与东河塘组顶部T57地震界面不完全叠合。建立了层序地层格架,塔里木盆地麦盖提斜坡和巴楚西部6个层序发育完整,巴楚东部地区发育5个层序,卡塔克、顺托果勒和塔河地区发育3个层序,自西向东逐级缺失下部层序。2、精细描述了东河砂岩的沉积属性,划分出多种沉积相类型,明确了东河塘组层序格架内沉积演化特征。东河砂岩的碎屑组分分析表明,塔里木盆地晚泥盆世东河塘组岩性主要为成分成熟度较高的石英砂岩,长石和岩屑含量普遍较低,其中岩屑主要为沉积岩岩屑,少量为岩浆岩岩屑,重矿物类型主要以“锆石+锐钛矿+白钛石+电气石+重晶石”为主,阴极发光显示石英颗粒主要发蓝紫色光、深蓝色光,少部分为不发光以及发褐色光的石英颗粒。通过岩相、测井相、地震相等沉积相识别标志,在塔里木盆地上泥盆统东河塘组中识别出陆棚、滨岸相、三角洲相和河口湾相。结合层序地层格架,在平面上,每一层序自西向东具有陆棚-滨岸沉积相发育特征。SQ1-SQ3层序滨岸砂体垂向叠置、并逐级向东超覆,陆棚沉积区在巴探7井以西地区;SQ4-SQ6层序滨岸砂体主要发育于和4井以东地区,以西地区主要为陆棚沉积。垂向上看东河塘组发育6期砂体,逐级向东超覆沉积,SQ1-SQ3层序发育的滨岸砂体主要分布于盆地西部地区,砂体厚度较大;由于沉积时可容纳空间大,砂泥互层明显。SQ4-SQ6层序滨岸砂体主要发育于盆地东部地区,形成于低可容空间,砂体厚度较小,砂体间泥岩隔层不发育。3、明确了东河塘组地球化学特征及锆石年代学分布特征。塔里木盆地东河塘组全岩地球化学分析显示,大部分样品的主量元素数据与上地壳平均值相近,小部分样品主微量元素数据与上地壳平均值差别较大,显示出多物源的特征。化学蚀变指数（CIA）范围为56-73,平均为64,显示出弱-中等强度的化学风化。塔里木盆地晚泥盆世东河塘组中锆石颗粒多发育典型的岩浆振荡环带,高的Th/U比值,重稀土元素富集,轻稀土元素相对亏损,以及明显的Ce正异常,Eu负异常的特点,为典型的岩浆锆石。大部分锆石为次圆-次棱角状,显示远距离搬运的特点。锆石年龄主要分布于在400-540 Ma,700-900 Ma,1400-1600 Ma,1700-2200 Ma,2300-2800 Ma五个年龄范围,塔河和顺托果勒地区主要以ca.440Ma为主要峰值年龄,卡塔克地区西部主要峰值年龄为ca.840 Ma,在巴楚地区和麦盖提地区,ca.440 Ma和ca.820 Ma两个峰值年龄均比较明显。不同地区锆石年龄分布特征明显,显示出多个物源的特征。4、系统的对东河塘组物源进行了综合分析,重塑了东河塘组沉积充填过程,揭示了塔里木盆地晚泥盆世古地理格局。通过对塔里木盆地东河塘组沉积属性及地球化学属性综合分析,显示东河塘组具有多个物源,并且不同地区物源不同。巴楚-麦盖提地区东河塘组物源主要为柯坪古隆起、玛东古隆起以及西昆仑造山带,卡塔克和顺托果勒地区东河塘组物源主要为塔里木盆地东部的剥蚀区、阿尔金山造山带和塔北古隆起,塔河地区物源主要为塔北古隆起和东部的剥蚀区。晚泥盆世,塔里木盆地的构造格局已发生转变,整体为西低东高,海水从西部进入盆地,向东逐级超覆,在塔里木盆地范围内自西向东发育陆棚-滨岸沉积相,局部地区发育有三角洲、河口湾沉积相。此时南部西昆仑造山带、阿尔金造山带已相继隆起,盆地内还分布有多个继承性的古隆起,为东河塘组提供了充足的碎屑物质,而北部的南天山洋盆还未闭合,广阔的大洋阻止了中天山向东河塘组提供物源。在此构造格局之下,形成了6期高成分成熟度的滨岸相石英砂岩,在盆地范围内形成了以多期次发育,垂向上叠加,大面积分布为特点的东河砂岩。