准噶尔盆地南缘上白垩统东沟组地层储层物性条件及孔隙结构较好,是有利的储层发育区,是盆地油气勘探方向之一。基于区域地质填图项目,通过分析地层层序、岩石类型、沉积结构、沉积构造等沉积相标志,粒度分析、地球化学元素特征、C-O同位素分析、碎屑锆石U-Pb定年等实验方法,划分东沟组沉积环境及沉积相,分析其物源属性,进而讨论盆山演化过程。本文取得以下进展和认识:1.在野外调查的基础上,确认东沟组在研究区角度不整合于胜金口组之上,平行不整合于安集海河组之下。岩性上可分为三段,自下而上表现为:碎屑颗粒粒度细—粗—细,颜色为砖红色。同时根据沉积结构、沉积构造、粒度分析等因素将东沟组划分为冲积扇和辫状河两个大相,这两个大相又可划分为扇中、扇端、河道沉积和河漫沉积四个亚相;辫状河道、片流、河漫滩、心滩、河床滞留5个微相。2.东沟组的颜色整体上表现为砖红色,同时东沟组泥岩的地球化学数据中U/Th值为0.22～0.35,平均值为0.27;V/Cr为1.20～2.59,平均值为1.83;Ni/Co为1.61～2.11,平均值为1.74。这些指标都说明,东沟组沉积时处于氧化环境之中。而Sr经验公式计算而得的古水温范围为28.88～30.13℃、平均值为29.29℃,也反映气候处于炎热环境之中。碳酸盐的δ13C变化范围为-8.3‰～-4.5‰,平均值为-5.78‰,δ18O值在-10.7‰～-5.5‰,平均值在-8.4‰,计算出其属于炎热的环境沉积,水体属于淡水。来自地球化学的Sr/Ba值范围为0.32～0.60、平均值为0.46,也表明沉积时水体主要为淡水。CIA值为52.29～61.71,平均值为57.25,反映风化程度较低,气候干旱。来自沉积物颜色与地球化学证据匹配较好,综合表现出,东沟组沉积时处于干旱炎热的氧化环境之中。3.结合前人年龄研究数据,东沟组碎屑锆石U-Pb年龄主要在127～174Ma、280～360Ma和400～460Ma年代区间,其余分布在570Ma～1800Ma之间。综合碎屑物质组成、地球化学数据和碎屑锆石U-Pb年龄,认为东沟组碎屑未经历长距离的搬运,源区构造属性为再旋回造山带和天山晚古生代岩浆弧,物质来源主要为北天山燕山期和海西期的中酸性长英质岩石,一部分来自中天山加里东期岩浆岩和元古代地壳物质。4.准噶尔盆地经历了晚侏罗世的北天山快速隆升与剥蚀,盆山格局发生较大变化,盆地范围缩小。进入白垩纪天山构造活动减缓,早白垩世盆地南缘以稳定的湖相沉积为主,各地层之间为整合接触,盆山格局没有发生较大变化。晚白垩世有比较明显的构造活动,北天山隆升剥蚀作用增强,准噶尔盆地南缘晚白垩世地层仅在中部发育,由西南向东北方向超覆沉积,而东西部地层缺失,沉积相也转变为冲积扇和辫状河沉积,盆地范围缩小,盆山格局发生变化。