本文以塔里木盆地塔中—顺北地区志留系柯坪塔格组为研究对象,通过对研究区野外露头、测井以及地震资料的分析,结合米兰科维奇法则完成高分辨率层序地层划分,建立全区地层对比格架,分析全区地层发育规律。通过沉积相标志识别,探讨微相组合特征,综合砂体分布规律、地震响应特征以及基底构造形态解释沉积相发育类型,建立沉积相演化模式,总结相控储层与含油气性的关系。研究结果对于塔里木盆地塔中—顺北地区海相碎屑岩储层的油气勘探具有指导意义。研究结果显示,柯坪塔格组包括1个二级层序、4个三级层序、16个四级层序和50个五级层序。三级层序由下至上分别为Sq1、Sq2、Sq3、Sq4。其中,Sq1、Sq2层序以基准面上升半旋回为主,主要发育于顺托低隆与塔中部分地区;Sq3与Sq4层序以基准面下降半旋回为主,发育面积逐渐扩大至整个研究区。随着陆源碎屑供给量的逐渐增多,目的层由下至上依次发育T1型、T2型和T3型三级层序边界。志留系柯坪塔格组识别出5种沉积相、10种沉积亚相、以及15种沉积微相,主要包括三角洲、滨岸以及潮坪沉积相。Sq2高位域阶段,塔中-顺托中部区域发育大面积河控三角洲,北部托普台地区以潮汐控制沉积体系为主;Sq3海侵阶段,全区海平面剧烈上升,北部大面积发育潮坪沉积相;Sq3高位域阶段,塔中隆起区提供了充足的物源,随着基准面升降速率的放缓,塔中-顺托发育大面积潮控三角洲以及滨岸相,北部继承性发育潮坪沉积相。有利储层对应沉积相带主要包括河控三角洲前缘亚相,潮控三角洲的潮下砂坪、潮汐砂丘、潮汐砂坝微相,滨岸相中的上临滨微相。储集空间主要包括剩余粒间孔与溶蚀孔。早志留世海侵背景下,塔中—顺北地区潮汐作用强烈,柯坪塔格组蕴含丰富的地质旋回周期,适合运用频谱分析技术进行高分辨率层序识别。潮控三角洲沉积模式的还原,解释出不同阶段有利砂体的发育规律。结合探明油气藏展布特征,得出有利储层分布规律。