伊犁盆地是在天山造山带所夹持的微地块上发展演化而成的山间叠合盆地,有较好的油气前景,但目前仍未获突破。以白石墩次凸为中心的区域是油气远景区之一,由于地处多个构造单元的交汇区,地质结构较为复杂,勘探程度低,制约了进一步圈定有利区域和部署勘探工作。推断本区的断裂和地质边界位置,查清火成岩的分布范围和深部特征及地质构造格架,是研究区进一步工作的基础。本文研究并改进了部分重磁数据处理方法,提出了基于能量阈值的二维小波信噪分离方法,对比研究了多种位场分离和边界识别方法,基于研究目标和实际情况优选了多种数据处理方法组合,获得了研究区实测重磁数据的各项高精度处理结果。对重磁三维反演理论进行了深入地研究,系统地总结完善了一套适用于实测重磁数据三维反演的数据处理方法技术序列,对实测重磁数据反演中的各种问题进行了深入研究,显著提高了反演精度。在多种先验信息的约束下,反演获得了研究区地下约11 km深的三维密度和磁性结构。基于重磁数据处理和三维反演成果,结合4条MT剖面反演成果和其他信息,本论文推断解译了研究区的构造特征,获得了新的认识成果:推断划分了60条断裂带和地质边界,以北东走向为主,其中新增44条隐伏断裂带和边界,重点研究了其中6条对沉积构造有控制作用的深大断裂的深部展布特征及对构造单元的影响;重新厘定了研究区内5个构造单元的5条边界位置并理清了接触关系,与前人的认识相比乌孙山隆起和南部斜坡带的边界位置有较大变化;基于重磁场和深部构造特征,认为白石墩次凸属于伊宁凹陷;在出露3个区域的火成岩的基础上,推断圈定了区域内6个区域20个火成岩体,其中中基性火成岩体18个,并获取了主要岩体的三维特征。本论文根据断裂带和构造单元划分成果总结了研究区的主要沉积构造特征,认为:以白石墩次凸为中心发育了一个“北断南超”的南北不对称型凹陷,凹陷北部沉积厚度大,阿吾拉勒凸起的山前凹陷浅部可能发育逆掩断裂,深部为高角度逆断层接触关系,凹陷南部沉积层厚度逐渐小,超覆于乌孙山隆起之上;生烃中心受到断层控制,从北向南埋深逐渐变浅。基于上述成果,系统分析了研究区内构造特征、断裂带和火成岩分布等因素对油气保存的影响,圈定了2个主要的油气远景区,南部斜坡带远景区和白石墩次凸远景区。