本文以汤原断陷为研究对象，以白垩系和古近系为研究目的层，进行系统的沉积相和油气成藏特征研究。确定沉积相类型、发育特征及其时空展布，分析沉积环境与油气关系以及油气成藏特征，建立油气成藏模式，为研究区的油气勘探提供理论基础和实际资料。 通过30口井岩心的详细观察和描述，结合录井、测井、粒度分析资料，在本区识别出3种沉积相、7种沉积亚相和17种沉积微相。3种沉积相类型包括扇三角洲、湖泊相和湖底扇；7种沉积亚相包括扇三角洲平原、扇三角洲前缘、滨浅湖、半深湖-深湖、内扇、中扇、外扇；17种沉积微相包括水上分流河道、水上分流河道间、河道间沼泽、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、席状砂、湖沼、滨湖、砂质浅湖、泥质浅湖、半深湖、主沟道、主沟道外、辫状沟道、沟道间、前缘平坦区。其中湖底扇相是该区首次识别出的一种沉积相类型。 根据地震资料划分出强振幅断续亚平行反射地震相、强振幅连续-较连续亚平行反射地震相、强振幅较连续波状楔型反射地震相、中-强振幅连续-较连续亚平行反射地震相、中-强振幅连续亚平行反射地震相、中振幅较连续波状透镜反射地震相、中振幅较连续-断续亚平行反射地震相、中振幅断续杂乱反射地震相、中振幅断续杂乱丘状反射地震相、中振幅较连续亚平行反射地震相、中振幅较连续-断续波状反射地震相、中振幅断续乱岗反射地震相、弱振幅断续杂乱透镜状反射地震相等13种主要地震相类型。 利用声波测井曲线资料，制作单井合成记录，进行井震对比，用单井相标定地震相，建立了汤原断陷地震相与沉积相对应关系。滨浅湖亚相对应中振幅较连续亚平行和中振幅断续亚平行反射地震相，半深湖亚相对应中强振幅较连续亚平行反射地震相，扇三角洲平原亚相和扇三角洲前缘亚相对应中振幅断续杂乱反射地震相，湖底扇相内扇、中扇、外扇对应中振幅断续杂乱(部分具透镜形)和中振幅断续波状透镜形或丘形反射地震相。 汤原断陷沉积相发育特征在不同区带存在明显的差异。在邻近陡坡带一侧，乌云组、新安村组以及达连河组下部主要是湖底扇沉积；达连河组上部及宝泉岭组为湖泊相沉积。在缓坡带一侧，乌云组、新安村组及达连河组主要为扇三角洲沉积；宝泉岭组是湖泊相沉积。在邻近断陷的中央次级隆起带，新安村组的中上部及达连河组二段主要为湖底扇沉积；乌云组及达连河组一段主要为扇三角洲沉积。 汤原断陷白垩系沉积期，沉积轮廓与古近系相比范围相对较大，总体为横向水系比较发育的扇三角洲-半深湖沉积体系；乌云组沉积期为扇三角洲-湖底扇-半深湖沉积体系；新安村组沉积期为控陷断裂一侧物源供给为主的扇三角洲-滨浅湖沉积体系；达连河组与宝二段沉积期为两侧扇三角洲比较发育的滨浅湖沉积体系；宝一段沉积期为东北部物源供给占主导的扇三角洲-湖底扇-半深湖沉积体系。 以亚相为单元对31口井地化和储层数据进行了统计分析。结果表明烃源岩以半深湖最好，其次是前缘和滨浅湖，然后是扇三角洲平原，但是在汤原断陷由于煤的影响，在局部或某个时期，扇三角洲平原和滨湖会表现出异常。孔隙度的变化规律普遍是前缘的孔隙度高于平原和滨浅湖，对于湖底扇沉积的储层，普遍是中扇的孔隙度高于外扇，内扇的孔隙度最小。渗透率的变化规律与孔隙度的变化规律基本相同，但渗透率最高的往往是平原环境的河道砂体，中扇和外扇的渗透率基本相同，都远大于内扇，其中，又以中扇的渗透率相对较好。 钻井证实汤原断陷发育有构造-岩性复合油气藏(互1、吉1、汤参2井气藏)和岩性油气藏(望2井气藏)两种类型。依据地震资料推测该区还可能发育构造(背斜、断背斜、断块)油气藏、地层(地层超覆及地层不整合遮挡)油气藏。 汤原断陷油气成藏模式主要为油气沿砂体侧向运移的地层超覆或断层遮挡或砂岩上倾尖灭或断块圈闭成藏模式，其次为油气沿不整合面或砂体与断层组合长距离运移的古隆起之上各种类型圈闭成藏模式。在断陷的中央隆起带发育背斜、断背斜圈闭，在斜坡区发育反向断块、地层超覆及岩性上倾尖灭圈闭，在深凹区发育透镜体。这些构造圈闭主要发育在在达连河组沉积末期、宝泉岭组沉积末期和新近系沉积末期的三次构造运动。基底断裂控制烃源岩的展布，主干断裂控制圈闭的形成和分布，断裂为油气的运移提供了通道条件，断裂的封闭性为油气聚集成藏提供了有利的遮挡条件。 汤原断陷具有较大资源潜力。综合分析认为中央凸起带为最有利的勘探带，区块Ⅲ为最有利的勘探区块。主要油气勘探目的层应为宝一段之下的深部地层，沉积相研究表明汤原断陷湖底扇发育，岩性油气藏勘探是汤原断陷今后勘探的重点。