准噶尔盆地中部4区块位于盆地的腹部,多口探井在侏罗系地层中见油气显示,表明其具有较好的勘探潜力,但受多物源供给且相互交互的影响,砂体沉积类型复杂,有利砂体成因机制多样,油气勘探难度较大。本论文以准噶尔盆地中部4区块侏罗系头屯河组为研究对象,通过综合运用岩心、薄片、测井、录井、地震等资料与方法,开展了精细的层序地层分析,并结合重矿物、流体包裹体等数据,在等时地层格架内对该区的物源体系、沉积体系和有利砂体发育特征等进行了较为系统的研究,取得的主要认识如下:（1）依据经典层序地层学理论,在研究区头屯河组内部识别出3个四级层序,不同层序内地层发育稳定,向湖盆边部整体减薄。3个层序均由低位、湖侵和高位体系域组成。砂体含量自下而上逐渐降低,砂体相对富集段主要对应湖侵体系域的早期和高位体系域的晚期。（2）头屯河组沉积时期,中4区块总体存在北东、北西及南部3个相对独立的物源体系,且以北东方向克拉美丽山火山岩母岩区和南部博格达山中、高级变质岩母岩区为主要物源区。不同时期各物源体系影响范围不同,头一段受到南部物源和北东方向物源的共同控制,北东方向物源主要对董2井北部地区有一定影响,南部物源主要影响董6井以南地区;头二段中部天山物源进一步加强,影响董2井及其以东地区,北部的克拉美丽山物源供给能力有所减弱,南部物源进一步加强,对董6以南区域有明显控制作用;头三段受南部物源和北部物源的共同控制,且北部物源加强,扩展至董2井和董8井以北的大部分地区。（3）头屯河组地层由底部向顶部具有由“灰砂灰泥”向“红泥灰砂”和“红泥红砂”转变的特征,气候由潮湿向干旱转变,早期主要发育湖泊-三角洲沉积体系,晚期则主要为河流扇沉积体系。河流扇由季节性洪水作用形成,主要发育河道和末端扇两种微相类型,岩性以粉砂岩和细砂岩为主。（4）头屯河组砂岩主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,成分成熟度低,结构成熟度高,岩屑主要是火山岩岩屑和变质岩岩屑。砂体整体为低孔渗-超低孔渗储层,储集空间以粒间残余孔和粒间溶孔为主,裂缝不发育。成岩作用主要包括石英次生加大→绿泥石薄膜→早期方解石/方沸石胶结→长石胶结及加大→硬石膏/重晶石胶结→孔隙充填式绿泥石胶结/石英加大→方解石胶结,溶蚀作用主要发生在早期方解石和方沸石胶结和晚期方解石胶结之后。软岩屑含量是控制储层物性的根本因素;软岩屑机械压实是导致储层质量差的直接原因;溶蚀作用是砂岩物性改善的主要因素;沉积相控制成岩作用差异性,是相对有利砂体发育的主控因素。