本文以层序地层学、沉积学和沉积岩石学等相关理论为指导,在充分运用现有的钻井、测井、录井等资料的前提下,通过多种研究手段,对辽河西部凹陷曙光地区沙河街组四段的层序地层划分、岩石学特征、沉积相类型及沉积相展布特征进行了详细的研究。根据曙光地区现有的大量钻井、测井等资料,并结合前人的研究成果,通过详细的地层层序划分与对比,将沙四段地层划分为一个三级旋回层序、两个四级旋回层序以及四个五级旋回层序。并且,在研究区范围内设计了多条纵横向交错的连井对比剖面进行地层对比,建立了曙光地区沙河街组四段地层的等时层序地层格架。在多口井岩心观察和室内薄片鉴定的基础上,根据各种岩心相标志及测井相特征,在沙四段共识别出湖泊、三角洲两种相类型及其相应的亚相和微相,并对其特征进行了详细描述。通过单井沉积相分析及全区沉积相连井剖面对比,认为研究区中部主要以湖泊相的半深湖—深湖亚相为主,西部缓坡带主要发育三角洲相,并且分析了沙四段各层序沉积相的平面展布特征及演化规律。最后,根据上述研究成果建立了沙四段沉积相模式。研究区沙四段碳酸盐岩的发育受多种因素的控制,古地貌、古气候、陆源碎屑物质供应量、剥蚀区岩性等均对碳酸盐的沉积有一定的影响。