伊宁盆地二叠系烃源岩具有良好的生烃潜力,但到目前为止,尚未在盆地内找到具有商业开采价值的页岩气资源。本次研究提高了对中二叠统沉积特征的认识,为进一步预测有利成藏地质条件和进行资源勘探潜力评价提供基础地质支撑。通过野外剖面观测,弄清了中二叠统地层接触关系和发育规律,同时收集了大量沉积相标志,分析了岩性组分、化石、地球化学及颗粒粒度结构等特征,识别出中二叠统沉积相类型,主要有冲积扇相、辫状河流相、湖泊相、辫状河三角洲相和水下扇,并建立中二叠统沉积模式。二叠纪沉积环境经历3个演化阶段:(1)早二叠世乌郎期盆地进入断陷湖盆发展阶段,湖盆演化趋于稳定;(2)中二叠世晓山萨依期,由于区域构造运动与火山活动,影响了盆地的沉积环境;哈米斯特期为弱伸展环境,盆地沉降幅度平缓;塔姆其萨依期,盆地再一次进入沉降,断陷湖盆特征再现;(3)晚二叠世巴斯尔干期,盆地进入衰竭期。影响中二叠统沉积相的主要控制因素为盆地内部的4组断裂体系:(1)北侧科古琴-博罗霍洛带(简称科-博带)断裂系;(2)南缘哈尔克-那拉提山北缘断裂系;(3)近东西向断裂系;(4)中部北东和北西向X型剪切断裂系。