Melut盆地属于拉张裂陷中的弱反转被动裂谷盆地，具有裂谷盆地典型的构造特征。综合运用各类资料，在研究层位白垩系—古近系共识别出从SB1到SB8的8个层序界面，建立了全盆地的白垩系—古近系层序地层格架。与Melut盆地在白垩纪和古近纪经历的三个裂陷阶段和一个坳陷阶段相对应，划分为4个长期基准面旋回，分别是K1段、K2段、Samma-Lau组和Jimidi-Agor组。通过钻／测井相、地震相和少量岩心分析，并结合重矿物、粒度分析等资料，在Melut盆地识别出了辫状三角洲体系、扇三角洲体系、河道-冲积平原体系、滑塌浊积扇和湖相等5种沉积体系类型。沉积特征和充填演化过程表现为：盆地地形高差相对不大，宏观沉积相带分异性不明显；两次强裂陷阶段形成了厚层烃源岩和大套稳定泥岩盖层；盆地构造格局相对稳定，物源方向具有继承性，岩石成分单一；盆地内的构造调节带控制了大型砂体的展布。Melut盆地从早白垩世到古近纪强烈的伸展断陷活动，为盆地广泛形成断陷型深湖盆和优越的成烃环境，为富油气凹陷的形成提供了先决条件。盆地内多个凹陷就属于这类湖盆，如北部凹陷、东部凹陷、中部凹陷、西部凹陷和南部凹陷。勘探实践表明，每个裂陷期形成一套烃源层，控制着一定地质时期的富油气区从盆地演化史、沉积层序特征及地球化学分析来看，Melut盆地应以白垩系烃源岩为主。根据Melut盆地的构造发育、沉积演化、石油地质特征，建立了油气跨时代聚集的模式。紧紧围绕Melut盆地白垩系生油、古近系储油这一明显不同于Muglad和Doba等盆地的特点，提出了一系列新观点，包括：“晚期增温”导致盆地热演化时间迟滞，控制了晚期排烃和晚期成藏，油气跨越巨厚储层段进行长距离垂向和侧向运移，并在盆地横向构造调节带上优势聚集等，丰富了裂谷盆地的石油地质学，达到了国际领先水平。明确了北部凹陷是一个富油气系统，通过对地层、构造、成藏组合等条件分析和成藏组合研究，在Melut盆地北部共划分了10个有利的成藏带，这些成藏带一般以背斜圈闭为主，Yabus和Samma组砂体发育，单储系数高。为进一步新增储量奠定了坚实的基础，为进一步勘探提供了新的接替区。