长期的勘探开发显示塔西南坳陷有着非常广阔的油气勘探前景,然而研究程度相对较低,尤其是作为重要的烃源岩层和储层的石炭—二叠系,从而限制了整个塔西南坳陷的勘探进度。论文以塔西南坳陷石炭—二叠系为研究对象,以沉积岩石学、层序地层学、石油地质学和地球化学理论为指导,结合前人研究成果和野外地质调查、岩心观察、样品测试分析、地震解释等对塔西南坳陷石炭—二叠系的沉积特征、石油地质特征、成藏模式进行分析,指出了塔西南坳陷的下一步勘探方向。(1)解决了山前带和坳陷内地层命名系统不一致的问题,在塔西南坳陷石炭—二叠系划分了5个三级层序。各层序的沉积演化有继承性,层序1和层序3发育海相碳酸盐岩台地相沉积模式,层序2和层序4发育海陆交互相混合沉积模式,层序5发育陆相碎屑岩沉积模式。沉积演化体现旋回性特点,表现出一个有海侵—海退—海侵—海退—海水完全退去的一个过程。(2)层序2和层序4烃源岩发育,分布广,石炭系厚度中心在在昆仑山前,至二叠系沿昆仑山前向南迁移。沉积环境控制了有利烃源岩的发育,优质的烃源岩主要发育在海退后期的混积海岸、半咸水湖泊沉积环境。(3)与石炭—二叠系烃源岩层有关的储层有石炭—二叠系、白垩系和古近系;主要盖层有石炭—二叠系碳酸盐岩和泥岩、上白垩统—古近系膏岩和古近系泥页岩等;发育7套有利的储盖组合。(4)圈闭十分发育,主要的圈闭类型有构造圈闭和地层岩性圈闭,不同的地区圈闭类型也不同。塔西南坳陷的运移通道主要有渗透性地层、断层、不整合面三种,在不同的地区有不同的运移通道组合。(5)通过成藏模式分析认为具有勘探前景的构造带依次有甫沙—固满构造带、喀什凹陷北缘构造带和苏盖特—英吉沙构造带。并进一步分析了各构造带的油气成藏要素和勘探目的层,为下一步勘探开发提供依据。