玛湖凹陷二叠系风城组是准噶尔盆地的主力生油层系,其在早二叠世为典型的碱化湖泊环境。选取玛北斜坡带X203井作为主要研究对象,通过岩心、岩石薄片观察来识别风城组内部的岩相填充与组合模式,划分了沉积体系域,并结合地球化学分析结果恢复了沉积古环境,建立了风城组的沉积演化模式,分析了烃源岩的发育机理。研究结果表明:风城组包括1.5个三级旋回,其中,湖侵体系域(TST)由下至上依次发育三角洲前缘亚相、浅湖亚相、半深湖亚相沉积,最大湖泛面(MFS)发育深湖亚相水平纹层泥岩,湖退体系域(RST)的水体变浅,由半深湖亚相过渡至滨/浅湖亚相。结合热演化、氧化还原、盐度、气候以及生产力等地球化学指标分析认为,风城组沉积的湖水环境演化分为P1、P2、P3共3个阶段。P1阶段为湖侵初期,风城组沉积水体的盐度较低,之后受水解反应影响,湖水逐渐咸化;P2阶段,风城组沉积水体为弱还原环境,同时由于持续的水解作用和干燥的气候条件,湖水的盐度在此阶段最高并在湖盆形成碱矿沉积;P3阶段对应风城组水体的相对湖平面持续下降,但气候变化导致淡水注入量增加,使得湖水的盐度下降并呈氧化环境。整体而言,风城组在P2阶段的咸化、低能水体促进了嗜盐微生物发育,为优质烃源岩的形成提供了物质基础;其次,P2阶段较深水体的还原环境使得有机质得以有效保存,是风城组烃源岩形成的必要条件。