吐哈盆地是我国新疆境内三大沉积盆地之一,也是一个油、气、煤、铀等多种能源矿产共生的盆地。1995年在盆地南部前侏罗系发现的工业油气藏以及近些年在盆地北缘发现的巨厚二叠纪生油岩系,使得加强盆地前侏罗系研究并寻找前侏罗系油气藏成为当前吐哈油田的主要目标之一。本文在板块构造理论和大陆动力学研究活动论思想的指导下,以沉积岩石学、古生物学、同位素地质学、地层学和沉积学等学科为基础,通过野外露头、测录井资料和地震资料把造山带和沉积盆地结合起来,在区域地层划分对比的基础上,综合分析了吐哈盆地南部及南缘的二叠系沉积相特征、类型及其时空演变,以期对该区进一步的油气勘探工作提供参考依据。为此,作者在前人研究的基础上,根据岩性特征、古生物特征及同位素测年等资料对吐哈盆地南部及南缘觉罗塔格造山带的钻井剖面和实测剖面进行了分析研究,并确定了地质年代；之后对该区的钻井剖面和野外露头进行了地层对比,分析了吐哈盆地南部及南缘二叠系横向、纵向上的地层特征及时空变化；再结合各种相标志、测井和地震等资料对各单剖面进行了沉积相分析,又对该区的二叠系沉积相进行了纵向对比和横向展布分析,并最终确定出该区二叠系沉积相类型主要有：滨海相、浅海相、扇三角洲相、湖泊相以及河流相等。其中下二叠统主要为滨浅海相、扇三角洲以及火山喷发相,分布在台南凹陷、塔克泉凸起、底坎儿及其以南地区、火石镇凹陷、雅满苏西大沟和哈密小黄山等地,阿奇克布拉克盆地则发育湖泊充填沉积；中二叠统在托克逊凹陷和台南凹陷为湖泊相和扇三角洲相,而火石镇凹陷为湖泊与陆相火山岩沉积；上二叠统已全为陆相沉积,并在火石镇出现河流沉积,台南凹陷仍为扇三角洲相和湖泊相,但其沉积中心却向北发生迁移。总体上,吐哈盆地南部及南缘二叠系表现为若干个彼此分隔的地堑、半地堑充填沉积,该特征也可能同样存在于盆地的北部凹陷。