苏北盆地经过三十多年的油气勘探,绝大部分的油气发现和勘探工作主要集中在第三系的中浅层中。随着勘探的不断深入,第三系的油气勘探程度不断提高,勘探难度越来越大,回旋余地越来越小,勘探已进入精细挖潜,攻坚啃硬的阶段,向深层拓展,积极拓宽新的勘探层系必将是下一步勘探的重要方向。上白垩统泰州组是苏北盆地油气勘探的一个新层系,在近几年的勘探中,先后在海安凹陷、高邮凹陷探明了几个泰州组油藏,展现了泰州组良好的勘探前景。但是对于泰州组成烃成藏方面还存在许多急需深入研究的问题,这些问题都与控制形成油气藏各要素的盆地原型密切相关。本论文通过研究区域地震剖面、重矿物的分布、砾岩的分布、砂泥岩的厚度变化等来恢复泰一段与泰二段沉积时期的盆地原型。通过分析全区地震相、单井测井相和沉积相,以及标定地震相与沉积相间的关系,把地震相转换为沉积相。通过综合研究认为泰一段沉积时期以建湖隆起为界分为东台坳陷和盐阜坳陷两个大盆,在这两个坳陷内的凸起控制地层的沉积厚度,沉积物源主要来自苏南隆起、鲁苏隆起和建湖隆起;而泰二段沉积时期整个苏北盆地可能为一个大盆,东部以湖泊相沉积为主,西部为河流相与泛滥平原相,沉积物源来自苏南隆起和建湖隆起,但规模小。同时通过综合研究认为,三垛运动对泰州组的评价影响最大。通过井震结合恢复了三垛期的剥蚀量,并恢复了泰州组在各个地质时期的埋深以及进行典型区域地震大剖面的构造演化史分析,认为泰州组虽然经历了多次构造运动,构造面貌没有发生大的变化。