准噶尔盆地及周缘地区具前寒武纪变质结晶和褶皱双重基底,石炭系发育有研究区第1套完整且区域对比相对良好的地层。以"构造控盆、盆控相"的思路,对石炭系的沉积相和古地理特征进行了分析:早石炭世发育活动、被动陆缘海相及海陆过渡相沉积盆地,晚石炭世发育海陆过渡相沉积盆地及陆相火山岩。石炭系发育海相、海陆过渡相以及大陆相3个相区,可细分为大陆相、海相火山岩及火山碎屑岩相、次深海—深海相、浅海相、滨海相、三角洲相、河湖相以及冲积扇相等11个相带。从"相控油气基本地质条件"思路出发,认为盆地西北缘克拉玛依—白碱滩地区、南缘巴音沟、乌鲁木齐等地发育的次深海—深海相暗色泥页岩为较好的烃源岩;东北缘如卡拉麦里地区发育的三角洲相为烃源岩、储集岩良好的油气勘探有利相带;三塘湖地区发育的潮坪相与潟湖相、布尔津—富蕴及博格达山地区发育的浅海碳酸盐岩—碎屑岩浅海陆棚相等可形成良好的生储盖组合。这些生、储、盖三位一体分布的相带和地区是今后油气勘探的优选目标和首选地区。