本文综合应用了层序地层学、地球物理学、地震沉积学、沉积岩石学等理论，对柴达木盆地马北地区古近系下干柴沟组下段（E31）地层开展地震沉积学研究。将传统的岩心、录井、测井资料分析与地震沉积学的技术方法相结合，使地质研究成果更加形象而全面，对沉积微相展布特征的研究更加准确。工区位于柴达木盆地北部隆起区，位于马仙断裂的上盘，区内发育有多个构造高点，整体向西南方向的南八仙地区下倾，沉积物源由北部的绿梁山物源区向西南方向搬运，但在马海构造带，由于受马仙大断裂的影响，E31时期沉积物受构造影响比较明显。以岩心、录井、测井等具有高分辨率特性的资料和三维地震数据体为基础，并结合前人研究成果，建立马北地区古近系下干柴沟组下段层序地层格架方案，下干柴沟组下段地层整体上是一个三级层序单元，将其划分为3个四级层序,28个五级层序。下干柴沟组下段地层主要发育冲积扇扇缘—辫状河河流相—辫状河三角洲沉积体系，研究层段地层从下到上呈现出水进过程，沉积相类型从辫状河河流相沉积体系逐渐向辫状河三角洲相沉积体系演变。在等时层序地层格架下，按照地震沉积学理论的研究步骤，对马北地区的三维地震数据体进行相位转换，分频处理，地震属性提取和属性的聚类分析，并融合沉积地质研究方法，进行均方根振幅属性的地层切片研究，明确了下干柴沟组下段各四级层序的沉积微相展布情况，同时总结了其内部的沉积演化规律。综合以上研究成果，本文在地震地层切片上，确定了四种沉积微相类型：河床滞留、河漫滩、心滩、滩坝。通过综合的研究与分析，辫状河河流相沉积中的心滩砂砾体和滩坝砂体是研究区内最为有利的油气储集体，具有很好的油气勘探价值。