本文在全面、系统收集和整理国内外层序地层学和CO2气研究成果的基础上，以松辽盆地北部为主要研究区域，开展了岩心观察、薄片分析、室内试验等工作，并对大量钻井、测井及地震资料、前人研究成果进行分析研究，利用大量实验数据资料，通过解释和编制层序地层、沉积大剖面，结合以往松辽盆地层序地层、沉积研究成果，形成对盆地层序地层和沉积演化的系统认识；建立起盆地北部白垩系沉积学及层序地层对比框架大剖面，为区带研究提供对比标准剖面；搞清沉积相带展布及沉积演化；依据层序地层学的研究成果，在深入探索昌德东气藏CO2气来源、运移通道和储集空间的基础上，优选出CO2勘探的有利靶区。主要研究内容和成果如下： (1)分析了以往松辽盆地北部层序划分对比工作中存在的矛盾和问题，查明了超层序和沉积层序关键性界面特征，确立层序划分标准方案，识别了不同级别地层层序。 (2)进行地层层序对比，建立松辽盆地北部层序地层对比格架剖面和具有预测功能的层序发育模式。深入讨论了超层序和沉积层序及其内部构成的形成机理。给出了50口探井的超层序和沉积层序的分层数据；依据地震及测井、岩性与古生物、地球化学等标志对超层序和沉积层序进行了识别与划分。在研究层段一共识别出8个超层序，从下而上为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ超层：相应有8个超层序底界面，分别为SSB1、SSB2、SSB3、SSB4、SSB5、SSB6、SSB7和SSB8。各超层序所对应的岩石地层单位分别为火石岭组(Ⅰ)、沙河子组(Ⅱ)、营城组(Ⅲ)、登娄库组(Ⅳ)、泉头组一、二段(Ⅴ)、泉头组三、四段一青山口组(Ⅵ)、姚家组一嫩江组(Ⅶ)、四方台组一明水组(Ⅷ)。 (3)在研究层段一共识别出28个沉积层序，从下而上，分别为S1、S2、S3…和S28沉积层序；相应有28个沉积层序底界面，为SB1、SB2、SB3…和SB28沉积层序底界面。 (4)对超层序和沉积层序关键性界面特征、层序内部构成特征，以及超层序、沉积层序的特征进行了详细的论述。超层序界面与盆地构造运动关系密切，其沉积间断的时间跨度最大，范围最广，地层缺欠、河道下切、暴露等现象丰富，因此，超层序底界面与岩石地层单位界面一致。沉积层序界面沉积间断的时间跨度和范闱相对超层序界面较小，只在局部存在地层缺失、河道下切、暴露等现象，沉积层序底界面与岩石地层单位界面往往不一致，它可以是跨越不同的岩石地层单位段或组。超层序、沉积层序界面的特征在区域上具明显不同，可以从地震剖面、测井曲线和综合录井资料上识别。 (5)在构造和层序地层对比研究的基础上，研究松辽盆地北部研究层段发育的沉积相、亚相、微相类型及其特征，建立了相标志。通过大量的岩心观察、描述、取样分析以及对岩样分析资料和测井资料的综合研究，总结出了松辽盆地北部的岩性、测井及地震相标志。其沉积相类犁包括冲积扇、辫状河、曲流河、河流三角洲以及滨浅湖、半一深湖、湖底扇、火山岩相等。湖泊相可进一步区分出滨浅湖、湖湾、半深湖—深湖亚相，滨浅湖亚相划分为砂质滩坝、混合滩和泥滩三个微相。湖湾义可分为泥质沉积和钙质沉积两种类型。三角洲相区分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相。三角洲平原亚相划分为分流河道和分流河道间两个微相，三角洲前缘亚相划分为河口坝和远砂坝两个微相。湖底扇相区分为内扇和外扇两个亚相，内扇以碎屑流沉积为主，外扇以浊流沉积为主。 (6)冲积扇相主要发育于盆地西部边缘的四方台组和明二段等层位；河流相主要发育在盆地中部的明水组和四方台组；三角洲相主要发育在明水组、四方台组、嫩三一五段、姚家组、泉头组、登娄库组及盆地边缘的青山口组；湖泊相主要发育于青山口组、嫩一、二段和明水组；火山岩相主要发育在营城子组。岩芯观察结果表明每一种沉积微相类型并不是单期、独立存在的，往往是多期叠加的，导致沉积韵律由单一的韵律变为复合韵律，沉积序列由一个完整的沉积序列变为几个沉积单元的复合体。 (7)通过对松辽盆地北部深部CO2样品分析获得的大量实验数据的仔细解析，论证了徐家围子断陷昌德东CO2气藏的母源主要是火山岩吸附CO2和变质碳酸盐岩产出的CO2，主要是无机成因，含有少量的有机物质CO2混入。 (8)根据深部地球物理资料解译结果，结合松辽盆地深部地质构造特点和CO2的运移疏导特点，从CO2气藏的疏导通道的角度，我们认为“松辽盆地深部中上地壳的低速、高导体是壳幔相互作用的产物；是地幔流体穿过莫霍面后，在下地壳上部或中地壳内聚集形成的岩浆房；是把地幔流体中的CO2通过壳内火山、岩浆活动运输剑中、浅部成藏的中转站”。 (9)划分出松辽盆地北部CO2地质资源有利富集区带，最优为北西曲与北北东共轭断裂系控制的聚集区带，其次是盆地中北部近南北走向的中央替复隆起聚集区带，第三是讷河一五大连池断裂带聚集区带。圈定出3个优选靶区，解决该地区CO2地质资源预测中的当务之急。