塔北隆起是塔里木盆地北部的一个次级构造单元,蕴含有丰富的油气资源。在漫长的地质时期中,塔北隆起经历了多期的构造活动,形成了多套生油岩和储盖组合,具有十分有利的油气成藏条件。上泥盆统-石炭系海相砂岩分布广泛,储层物性好,是塔北隆起南斜坡的主要勘探目的层之一。随着构造圈闭逐渐减少,塔北隆起逐渐转向地层圈闭,其古生代古隆起、古斜坡带的构造背景具有形成岩性地层圈闭的良好条件。本文以层序地层学、沉积学和地震沉积学等理论为指导,综合利用岩芯、露头、测井和地震资料,对塔北隆起南斜坡的层序地层序列、沉积体系类型和展布及其控制因素进行了研究,为岩性地层圈闭的勘探提供依据。在塔北隆起上泥盆统-石炭系内部识别出2个二级层序界面,3个三级层序界面,将塔北隆起划分为一个二级层序和4个三级层序。SQ1、SQ3、SQ4层序可以识别出水进体系域和高位体系域,SQ2层序发育低位域、水进和高位体系域。根据岩芯、地震和测井,在塔北隆起上泥盆统-石炭系识别出滨岸沉积体系、浪控三角洲体系、泻湖-潮坪、辫状河三角洲、扇三角洲、局限台地和混积滨岸等几种沉积体系类型。通过费希尔图解法,对研究区内的相对海平面变化进行了研究,结果表明SQ1、SQ2、SQ3层序所构成的相对海平面变化曲线与全球相对海平面变化具有明显的相似性,即全球海平面变化是研究区层序形成和沉积体系发育的主控因素。恢复了SQ1层序和SQ2层序沉积期的古地貌,SQ1沉积期可识别出洼陷带、缓坡带和斜坡带3个地貌单元,SQ2沉积期可识别出洼陷带、斜坡带、低凸起和浅海盆地4个地貌单元,古地貌影响了沉积体系的发育和分布。塔北隆起上泥盆统-石炭系重矿物主要为赤褐铁矿、白钛石、锆石和电气石、表现为典型的稳定重矿物组合,反映了物源来自大陆蚀源区的碎屑沉积特征。研究了塔北隆起南斜坡上泥盆统-石炭系典型油藏的圈闭特点,在层序地层格架、沉积体系平面展布和古地貌的基础上,认为赛克低凸起、哈得逊南缘、哈6井区和哈得1井区为有利的勘探区带。