准噶尔盆地石炭系是研究程度相对薄弱的层系,勘探程度较低。不同构造单元的石炭系研究程度不一致,目前的勘探成果多集中于盆地西北缘、陆梁—五彩湾一带和准东部分地区,难以形成对石炭系分布的整体认识。石炭系主要发育火山岩储层和砂砾岩储层,岩性分布和储层发育的控制因素研究对推动石炭系勘探具有重要意义。通过盆地石炭系钻井、二维地震资料,结合重力资料,建立石炭系进行区域对比剖面,明确了石炭系的分布。石炭系分布广泛,埋藏深度呈现北浅南深、东浅西深的特点。石炭系内部断裂发育,且多为高角度逆冲断层,石炭系往往在剖面上由断层分隔,相间分布。平面上,石炭系在不同构造单元分布不均,沉积厚度与构造单元具有匹配关系,隆起部位往往石炭系较薄,是沉积厚度小或者后期风化剥蚀作用造成的。在对石炭系分布特征研究的基础上,结合石炭系火山岩微量元素特征和石炭系构造特征,对石炭纪原型盆地进行恢复,并利用平衡剖面技术,综合前人对盆地演化特征的研究,划分了盆地的演化阶段:泥盆纪—早石炭世洋盆俯冲消减阶段、晚石炭世—中二叠世伸展裂陷阶段、晚二叠世—三叠纪前陆盆地阶段、侏罗纪伸展—局部前陆阶段、白垩纪—古近纪稳定大陆陆内坳陷阶段和古近纪之后前陆盆地阶段。依据钻井资料和石炭纪原型盆地恢复的成果,对石炭系沉积充填特征进行研究。早石炭世石炭系主要为海相沉积环境,晚石炭世北部为海相、南部为陆相。盆地石炭系发育火山岩、泥岩、砂砾岩、碳酸盐岩等岩性,岩性多样。石炭系火山岩、砂砾岩和碳酸盐岩可以作为储层,以火山岩为主要研究对象,通过对岩石学特征、岩相、物性特征的研究,明确了风化壳和断裂为石炭系火山岩储层发育的主控因素,埋藏深度是碎屑岩储层发育的主控因素,并预测出盆地火山岩储层发育有利区和碎屑岩储层发育有利区。