塔中地区帚状构造带位于塔里木盆地中央隆起带上,具有巨大的油气资源潜力和勘探前景。但仅在塔中4油田奥陶系见到工业油气流,塔中地区帚状构造带上实钻勘探效果并不理想。构造发育、演化及其对储层、油气成藏的控制作用不清是导致勘探效果不佳的主要原因。因此,本论文从塔中地区构造变形特征和构造应力测量入手,通过模拟来分析该地区的应力场特征,并探讨应力与油气勘探和开发的关系。塔中地区地面构造非常发育,因此论文论述了研究区的断裂系统发育特征,着重对帚状断裂带进行了野外调查。在对前人资料研究的基础上,通过野外调查,论证了该断裂带的运动方式。另外,在对塔中地区构造特征进行分析的基础上,结合对其影响重大的地史运动期次梳理了塔中地区构造演化的过程,并简单探讨了其与油气藏的关系。在构造应力研究方面,运用磁组构、古地磁等方法,结合构造分析等多种方法,探讨了该地区古应力场的应力特征。根据应力测量、结合GPS资料、测井资料解释、地质资料等,分析现今应力场方向,在古构造恢复基础上有针对性的建立了四个地史时期的地质模型,采用有限元方法进行构造应力的数值模拟,确定了塔中地区在不同地质时期应力分布特征,进而揭示了不同时期断裂的封闭性和油气运移的优势指向。利用应力模拟成果,找出有利油气聚集的应力区带,将这些区带与有利构造圈闭进行对比,圈定了不同时期研究区有利圈闭,指出塔中地区构造带勘探有利方向。参考塔中地区储层评价和预测,本文提出了塔中地区进一步勘探的重点有利区带4个:奥陶系碳酸盐岩优质储层分布区中TZ44、TZ24、TZ26贯穿一带;志留纪油气流重点勘探区带集中在中47、中10、中11围成区域;勘探地层为晚奥陶世—泥盆纪勘探区为塔中49、塔中45井圈闭、中201中11圈闭、中23圈闭、中12圈闭、中44中16圈闭、中24圈闭、中26圈闭;勘探地层为石炭纪—早二叠世地区为中18圈闭。