塔里木盆地蕴藏有丰富的油气资源。作为中国首例获得高产工业油气流的重要海相沉积储层—泥盆系东河塘组的东河砂岩,是塔北地区乃至整个塔里木盆地勘探开发的重要目的层段。然而,目前对于该层位的层序和沉积体系划分尚不统一,导致对储层分布的认识不够明确,严重影响了油田的勘探和开发工作。本文以塔北地区泥盆系东河塘组为研究对象,以层序地层学、沉积学和地震沉积学为理论指导,在充分消化吸收前人研究成果及认识的基础上,利用野外露头、钻井岩心、测录井以及地震等资料,从塔北地区泥盆系东河塘组的沉积相标志分析出发,识别确定单井沉积相类型,进而识别关键层序界面以及地层叠加样式,确定东河塘组地层的层序划分方案,并建立了与之对应的层序地层格架。基于层序地层分析、连井沉积相对比分析及地震相分析,明确了研究区内东河塘组等时层序地层格架内沉积体系发育及展布特征,进而总结归纳了泥盆系东河塘组的沉积模式。基于对钻井岩心的观察分析,在塔北地区泥盆系东河塘组地层中识别出平行层理砂岩相、沙纹层理砂岩相等8种岩石相,3种岩石相组合,综合东河砂岩岩石学特征、粒度结构特征、颜色特征、沉积构造等沉积相标志分析,认为塔北地区泥盆系东河塘组地层中的沉积相类型主要为滨岸相,主要亚相类型为前滨亚相和临滨亚相,其中临滨亚相由上临滨与下临滨两个微相组成。此外,基于岩电响应,识别出2类典型测井相。在单井沉积相划分的基础上,综合层序界面与地层叠置样式的分析,将东河塘组地层划分为一个三级层序（D₃SQ1）,该层序由4个具有等时对比意义的准层序组组成,其中准层序组I为退积型准层序组,准层序组II,III为进积型准层序组,而准层序组IV为进积-加积型准层序组,研究区内泥盆系东河塘组沉积时期以滨岸沉积体系为主,其中西北部、东北部、东南部区域主要发育前滨亚相,西南部、中部地区发育有临滨亚相。