本文选取石炭系发育较好的柴达木东北部地区(简称柴东北)为主要研究靶区,在大量收集前人资料基础上,结合野外露头实测与观察,采用沉积学、古生物地层学、构造学等综合研究方法,利用优势相古地理编图的研究思路,深入研究该区石炭系沉积相类型及其空间分布规律,揭示其沉积相平面分布特征。通过对相标志的识别和对反映沉积相纵向演化的重点单剖面的详细分析,总结出柴东北发育了障壁海岸、无障壁海岸(滨岸)、碳酸盐岩台地、浅海陆棚、三角洲等5种沉积体系和10种沉积相类型。其中区内石炭系广泛发育滨岸相和台地相沉积。在此基础上,进行了两条横向沉积相剖面对比分析,认为柴东北地区石炭系沉积格局呈“马鞍”式一东西两侧发育局限隆起,中部持续接受沉积。初步揭示了柴东北石炭系沉积演化规律:早石炭世初期,海侵开始,但规模较小。该时期总体处于填平补齐阶段;早石炭世中晚期沉积环境由滨海向正常浅海过渡;晚石炭世继承了早石炭世中晚期沉积相格局,该期沉积环境经历了滨岸—潮坪—台地相沉积演化的过程,出现了小规模海退事件。在综合收集分析区域地质资料和有关地化分析等资料的基础上,结合沉积相研究发现在柴东北石炭系生、储、盖配套发育较好:下石炭统发育以泥质灰岩和生物礁灰岩为主的开阔台地相碳酸盐岩烃源岩,上石炭统烃源岩以局限台地、沼泽相相暗色泥岩为主。在柴东北较广泛发育,综合评价分别为差、中等—好烃源岩类型;该区发育以下石炭统阿木尼克组、上石炭统克鲁克组三角洲—滨岸相砂岩为代表的碎屑岩储层和以下石炭统城墙沟组台地相颗粒碳酸盐岩为代表的碳酸盐岩储层;且区内发育的泥页岩和泥灰岩既可为烃源岩层也可为良好的盖层。研究区石炭系的上覆中生界和新生界等陆相地层中发育多套条件较优越的盖层。