四棵树凹陷位于准噶尔盆地西南部,属于北天山山前坳陷。近十几年来,在其周边的车排子凸起、昌吉凹陷等地区进行了相应的勘探工作,并以实践证明准噶尔盆地西南部油气资源含量丰富。因此,对四棵树凹陷的系统研究具有重要的勘探价值。四棵树凹陷的层序构成以及沉积相的发育特征能够提供有利的油气预测依据,而层序展布、沉积体类型和堆积样式又受到古地形的影响。因此,充分利用研究区的地震剖面以及钻井数据,并在区域断裂体系以及坡折带展布的研究基础上,对层序地层和沉积体系分析是建立砂体成因模式,启示勘探思路的关键。通过对研究区多条二维地震剖面准确的层位追踪及精细的构造解释,发现研究区发育三条东西向展布的断裂体系,即艾卡断裂带、艾卡南断裂带和固尔图断裂带;在三条断裂的控制下形成了三个近东西向展布的沉积坡折带,即艾卡坡折、艾卡南坡折和固尔图坡折。通过识别地震剖面的各类反射结构,本文明确了侏罗系研究区的西部物源和层序展布规律,认为侏罗系由四个三级层序组成,分别对应四个组,每个层序均为二分,由下部湖进体系域和上部湖退体系域组成。研究区的断裂控制了侏罗系二级层序界面和三级层序界面的展布。通过对岩心观察及薄片分析,确定了研究区发育冲积扇相、扇三角洲相和湖泊相三类沉积相,细分为四类沉积亚相及十种沉积微相。利用地震剖面分析了地震相特征,结合测井曲线分析了单井沉积相,综合物源、坡折带和地震属性等多方面资料建立了自西向东的“扇三角洲-湖泊相”相格局。断裂体系的展布以及研究区物源是沉积相展布的主控因素。最终,基于二维地震资料以及测井岩心资料,分析出两类砂体成因模式,分别是东西向坡折带控制下的“沟谷-扇”沉积体系和东西向“大型前积体-浊积扇"两类明显的沉积体系。