乌伦古坳陷位于准噶尔盆地东北缘,缺失准噶尔盆地普遍具有的二叠系沉积,暗示了该区构造格局可能具有一定的独特性。本文以44条NE主测线、38条NW联络测线总计4500 km地震剖面的地层和断裂构造解译为基础,根据地层间不同类型的不整合接触关系,划分了乌伦古坳陷的构造发展阶段;根据同沉积逆断层不同时期的生长指数、不同反射层的构造图和逆冲断层拓展的基本理论,分析了乌伦古坳陷主要断层在不同发展阶段的活动强度和构造迁移规律;在上述分析基础上,根据区域地质背景和不同发展时期的等厚图,确定了乌伦古坳陷的构造格局和对沉积地层的控制。得出以下主要认识:(1)乌伦古坳陷的沉积地层可分为石炭系及石炭系之前地层的基底沉积和晚三叠世以来的盖层沉积,根据地层间的不整合特征,将乌伦古坳陷二叠纪以来的构造活动划分为六个构造阶段,即早二叠世-早中三叠世发展阶段,晚三叠世发展阶段,早侏罗世-中侏罗世早期发展阶段,中侏罗世晚期-晚侏罗世发展阶段,白垩纪发展阶段和古近纪发展阶段。(2)通过对研究区的断裂生长指数分析,认为,乌伦古坳陷东南部乌东断裂、红盆断裂和喀拉萨依断裂在上三叠统白碱滩组(T3b)沉积阶段和下侏罗统八道湾组至中侏罗统西山窑组(J1b-J2x)沉积阶段均具有从北东向南西方向的前展式迁移特征,说明当时的构造动力是从北东方向发起的。在断裂走向上生长指数的变化规律既与断裂构造的不同归属,也与不同方向断裂之间的距离有关。喀拉萨依断裂的生长指数沿走向表现了更大的变化特点,与其它方向断裂构造的叠加所造成的活动性增强有关。中侏罗世晚期到晚侏罗世,断裂活动再次活跃。白垩纪以来乌伦古坳陷南东部整体抬升,断裂活动减弱。(3)伦2井南断裂及与其平行的断裂组成的伦2井断裂带,具备显著的弧形逆冲构造特征,断裂活动具有前展式迁移特征,以垂直弧顶的方式运动,断裂两侧具有走滑构造。弧形逆冲构造影响乌伦古坳陷沉积中心的分布。(4)白垩纪之前,乌伦古坳陷的构造动力为该区局部的北东向挤压兼具右行走滑作用,并以前者为主,形成以乌东断裂和坳陷西部逆冲断裂为主断裂,吐丝托依拉断裂为“P”断裂,喀拉萨依断裂为“S”断裂的构造格局。坳陷南东部乌东断裂与喀拉萨依断裂组成的三角区、伦2井南弧形逆冲推覆构造对这一格局具有重要的影响。白垩纪以来,乌伦古坳陷构造格局主要受准噶尔盆地南缘断裂的控制,但乌伦古地区局部的构造格局仍有显著的影响。(5)乌伦古坳陷沉积地层主要为断层相关褶皱控制下的生长地层,白垩系之前沉积地层由于基底与盖层之间无大规模滑脱作用,生长地层模式主要为三角剪切断层传播褶皱,白垩系沉积期间由于构造体制的改变,层间滑动发育,可能出现三联点基底卷入褶皱。