柴达木盆地侏罗系蕴含着丰富煤炭与油气资源,长期以来作为青海省乃至中国西北地区重要的能源基地。柴北缘侏罗系分布连续,出露相对较好,是地史时期古环境、地质事件、层序地层、古地理研究的有利载体,近年来逐渐成为国内外侏罗纪陆相地层沉积学研究的热点地区。本文以柴北缘早中侏罗世地层为主要研究对象,在系统收集基础地质资料的基础上,通过野外剖面实测、钻孔岩心观察描述、砂岩薄片以及煤岩显微组分镜下鉴定等手段,对柴北缘中下侏罗统进行岩相与沉积体系识别、层序地层分析、巨厚煤层成因研究、古地理重建,并定量分析了源—汇系统收支状况。柴北缘中下侏罗统共识别出砾岩、砂岩、粉砂岩、泥页岩、可燃有机岩5种岩石类型与22种岩相类型,并划分为7类岩相组合,可分别解释为冲积扇、扇三角洲、辫状河、曲流河、辫状河三角洲、曲流河三角洲与湖泊沉积体系,主要成煤环境包括河漫沼泽、分流河道间与分流间湾沼泽和湖湾沼泽。基于柴北缘早中侏罗世地层钻孔岩心、野外实测剖面、测井曲线与地震资料,识别出区域不整合面、下切谷冲刷面、岩性及颜色突变面、沉积旋回转换面与古风化暴露面五类层序地层界面,将柴北缘早中侏罗世地层划分为S1—S10共十个三级层序。选取研究区典型单孔剖面以及连孔对比剖面,分析层序格架下的沉积演化规律以及煤层发育特征。柴北缘早侏罗世从层序S4开始发育可采煤层,层序S4—S6聚煤作用有变好的趋势。中侏罗世层序S8聚煤作用最好,向上层序S9与S10聚煤作用有所减弱,但中侏罗世聚煤作用整体要明显强于早侏罗世,属于柴北缘的主要聚煤期。从柴北缘早中侏罗世层序格架下的煤层分布情况来看,煤层主要发育于各层序的湖侵体系域,高位体系域与低位体系域中少有煤层分布。依据煤层与碎屑沉积的交替出现、显微组分与矿物含量在垂向上的变化趋势,识别出了多种厚煤层内部的关键界面,具体包括陆化面（Te S）、陆地暴露面（Ex S）、沼泽化面（Pa S）、湖侵淹没面（GUTS）与可容空间转换面（ARS）。总结了关键界面界定的多期泥炭沼泽垂向叠置规律,揭示了巨厚煤层多期泥炭沼泽垂向叠置成因机制。发现柴北缘中侏罗世巨厚煤层中蕴含的高分辨率层序,经过分析划分为四个四级层序,进一步探讨了巨厚煤层中可作为四级层序界面的关键界面以及具有穿时性的关键界面。综合古流向、砂岩碎屑组分、重矿物分析以及锆石定年研究成果,显示柴北缘早中侏罗世物源区主要存在于盆地南北两侧。祁连山应为其沉积期北部的主要物源区,而阿尔金山与赛什腾山此时尚未隆起,更倾向于接受沉积。南部东昆仑山以及柴达木古陆同样在沉积期为盆地提供一定比例的物源。与此同时,盆地内部存在的小型古隆起也作为次要物源为盆地提供沉积。基于露头剖面与钻孔数据库,采用沉积相约束下的大数据汇编方法获取单因素等值线图,结合沉积环境分析与物源分析成果,重建了柴北缘早中侏罗世古地理面貌。早侏罗世沉积区主要分布于冷湖—南八仙一线的南部地区,南北两侧发育一系列辫状河以及辫状河三角洲,并逐渐过渡为中部的湖泊环境。中侏罗世沉积区向东北迁移至冷湖—团鱼山—鱼卡—大煤沟—旺尕秀一线,曲流河及曲流河三角洲环境明显增多,平面上展现出河流、上三角洲平原、下三角洲平原、三角洲前缘、滨浅湖以及半深湖的过渡配置关系。三角洲平原分流河道间及分流间湾沼泽为最有利的聚煤古地理单元,聚煤中心集中于团鱼山、鱼卡以及大煤沟地区,自早侏罗世至中侏罗世聚煤中心具有东北迁移的特征。结合古水力学方程获取了干流河道所输送的沉积物量,并与沉积区的沉积物量进行对比,综合分析了源—汇系统收支状况,恢复了源—汇系统的关键参数。源—汇系统收支定量分析显示,柴北缘鱼卡地区层序S9干流满岸深度在3.1-3.3m,河道宽度为于69-77m,流经了较缓的坡度（0.0002046-0.0002178）,流速一般为1.046-1.048m/s,搬运了中—细砂为主的沉积物。该时期流域面积约为3209.8-3781.6km2,流域长度介于177.8-196.2km,满岸水流量为239.9-286.2m3/s,满岸推移载荷流量在0.043-0.048m3/s之间,满岸悬浮载荷流量范围在0.083-0.094 m3/s。基于现代类似河流的对比研究,得出鱼卡地区干流年均沉积物搬运量介于158862.4-179242.3m3,在层序S9所持续的2.2Ma共向沉积区输入349.5-394.3km3的沉积物,与沉积区所统计的沉积体积（322km3）大致相符。古水力学方程得出的河流沉积物输入体积的高值约为支点下游沉积区统计体积的1.22倍,如果这一分析结果准确,则表明存在一定程度的沉积物遗失现象,研究区局限发育的重力流沉积可能是沉积物遗失的主要方式。有针对性的选择现代河流进行类比,运用更符合实际地质背景的古水力学方程,并尽可能多地直接测量源—汇系统基本参数,将会显著降低源—汇系统收支分析过程中的不确定性与误差。