松辽盆地发育巨厚的白垩纪地层,其中沙河子组发育于松辽盆地构造演化中的同裂谷阶段,属于火山活动间歇期,由于其特殊的沉积环境,成为盆地深部重要的有利生油层和储层。本文研究的目标层段即为松科2井中的沙河子组上段,通过沉积环境及物源区研究,对古环境的恢复以及油气勘探开发都具有重要意义。通过对岩心的精细描述,应用构造单元划分方法可将沙河子组上段岩心划分出11种岩相类型,包括颗粒支撑砾岩(Gm)、杂基支撑砾岩(Gs)、块状砂岩(Sm、Ss)、脉状-波状层理砂岩(Sr)、平行层理砂岩(Sh1)、沙纹层理砂岩(Sh2)、脉状-波状层理泥岩(Fsc)、水平层理泥岩(Fl)、块状泥岩(Fm)、煤(C)。依据岩相组合规律,可识别出扇三角洲沉积相和湖泊相,具体分为扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相、滨湖相、浅湖相,辫状分流河道微相、纵向砂坝微相、水下分流河道微相、席状砂微相、泛滥平原微相、废弃河道微相以及沼泽微相。沙河子组上段呈扇三角洲相与滨-浅湖相交替出现的特征,反映了断陷期物源供给充足的条件下多期次旋回性的变化。通过沙河子组上段5件样品的碎屑锆石U-Pb定年,得到了最大沉积年龄约为111~115Ma,属于阿普特期(Aptian)至阿尔布期(Albian),对沙河子组上段的年代有较好的约束。在年龄谱图上沙河子组上段碎屑锆石显示出三个主要峰值,分别为105~140Ma,155~200Ma以及220~260Ma,5件样品峰值对比几乎完全吻合,说明在沙河子组上段沉积时期,物源区未发生改变。在Dickinson三角图解上投图,沙河子组上段砂岩碎屑颗粒统计落入再旋回造山带区域,属岩屑再旋回。根据碎屑组成、锆石形态特征以及微量元素分析,沙河子组上段砂岩源岩类型为I-型花岗岩,属活动大陆边缘,可能是松嫩地块与兴安地块碰撞作用的产物,结合在锆石年龄谱图上与大兴安岭中部地区比对,认为物源主要来自大兴安岭中部地区。本文精细的描述资料以及碎屑锆石U-Pb数据资料为今后深入研究沙河子组提供了良好的基础地质素材。