哈拉哈塘凹陷位于塔北隆起中部,文章针对该凹陷下白垩统研究薄弱,层序划分及沉积演化特征认识不清等问题,综合应用层序地层学、地震沉积学和沉积学等理论和方法,通过岩心、测井和地震资料的综合分析,展开了对该地区层序地层及沉积相的研究。建立了层序地层格架,并且分析格架下沉积体系的时空演化规律。对重点层位进行高精度层序划分,结合成藏条件,预测有利勘探区带。在研究区白垩系卡普沙良群是一个由平行或微角度不整合面所限定的一个区域性的二级沉积层序,总体上显示为水进到水退的一个沉积旋回;其内可划分出5个三级层序(SQ1-SQ5),并识别出4个较明显的湖泛面。三级层序界面有两种,一种是沉积转换面,另一种是局部不整合或下切冲刷面及其对应的整合面。层序内部旋回特征随着二级旋回的变化在不同的三级层序中的构成也发生了系统性的变化。二级旋回早期的三级层序低位域较发育,中期低位域几乎不发育,而水进体系域较发育,顶部高位域很发育,低位域相对发育较小。白垩系整体上是一套浅水湖盆的沉积充填,发育下切辫状河水道,河流,三角洲,滨浅湖,浅湖-半深湖。从整个层序的演化来看,下部以河流和三角洲为主,中部以浅湖,滨浅湖,三角洲前缘为主,上部以河流和三角洲沉积为主。研究区沉积物源体系总体从东南向西北方向展开,由南向北可分为3-4个相带,分别为三角洲平原、三角洲前缘近端,三角洲前缘远端,前三角洲-浅湖。在巴西盖组较特殊,物源方向来自南西向和南东向,以发育三角洲为主,平面上也可划分为以上的几个相带。研究表明,研究区的油气主要通过白垩系底部和侏罗系之间的TK不整合进行运移,再与研究区断裂沟通而成藏的。所以研究区发育的三套北东向断裂在油气预测中有重要的指示作用。研究区有利的储集相带主要为三角洲前缘远端和滨浅湖,该相带中的远端坝砂体和滩坝形成的透镜状砂体,可形成小型的岩性圈闭。水下分流河道砂体与断裂配置形成构造-岩性地层圈闭。