حوضه خزر جنوبی که از جمله حوضههای با اهمیت به لحاظ وجود منابع هیدروکربنی تایید شده است در تاریخچه پیدایش و تکامل خود پیچیدگیهای منحصر بهفردی را نشان میدهد. با توجه به وجود منابع و ذخایر هیدروکربنی در حوضه خزر و شواهد آنها در سطح زمین (آثار چشمههای نفتی و گازی) در استانهای گلستان و مازندران، انجام مطالعات زمینشناسی در واحدهای چینهای این مناطق بهویژه در سازندهای چلکن و آقچاگیل، بهدلیل داشتن ویژگیهای سنگشناسی مناسب جهت ذخیره منابع نفت و گاز، امری ضروری میباشد. سنگ مخزن مربوط به نهشتههای قارهای (سازند چلکن) با رخساره کنگلومرا همراه با لایههایی از مارن ماسهای قرمز تا قهوهای رنگ به سن پلیوسن زیرین-میانی میباشد، و وجود ساختارهای گسلی و تغییرات رخسارهای در منطقه نیز میتواند تلههای نفتی مناسبی را ایجاد نماید. سنگ پوش حوضه نیز رسوبات آقچاگیل بوده که شامل رس، آهک رسی و لایههایی نازک ماسهسنگ به سن پلیوسن پسین میباشد. در این پژوهش، ویژگیهای رخساره و محیط رسوبی، دیاژنز رسوبی و چینهنگاری سکانسی سازندهای پلیوسن (چلکن و اقچاگیل) در برشهای سطحی و زیرزمینی با تلفیق دادههای میدانی، مطالعات آزمایشگاهی، نگارههای ژئوفیزیکی و دادههای لرزهای دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش مطالعات سطحی، دادههای مربوط به سه رخنمون آقبند، سوملیدره و آبادانتپه بهعنوان کاملترین توالیهای رسوبی پلیوسن در محدوده دشت گرگان-گنبد گردآوری شد. در بخش زیرزمینی نیز، اطلاعات سنگشناسی و نگارههای چاهی پتروفیزیکی از دوازده حلقه چاه بهمنظور شناسایی رخسارههای لاگ و رسوبگذاری مورد واکاوی قرار گرفت. بنابراین در این پژوهش از دادههای رخنمون، مغزهها، نگارههای پرتو گاما و نیمرخ لرزهای برای شناسایی سطوح کلیدی سکانسی، تفکیک سکانسها و همارزی در شش حلقه چاه (EY-1, GO-5، SFK-1، IN-2، GO-3A و HKN-1) و یک برش رخنمون (سازند آقچاگیل در برش آقبند) در دشت گرگان–گنبد کاووس در حوضه خزر جنوبی، استفاده شد. براساس پتروفاسیسهای مغزهها در سازند چلکن سابلیتارنایت، کالکارنایت، سابآرکوز، لیتارنایت و کنگلومرا میباشند که با توجه به رخسارههای الکتریکی شناساییشده از طریق نگاره پرتو گاما این سازند در زیرمحیطهای مخروطافکنه (فن دلتا)، حدواسط (مرز دریا و خشکی)، دشت سیلابی و کانال رودخانه رسوبگذاری کردهاند. رخسارههای شناسایی شده در سازند آقچاگیل شامل رخسارههای آواری (گلسنگ سیلتی)، آواری – کربناته (پکستون ماسهای بیوکلستی) و کربناته (پکستون پلوئیدی بیوکلاستی، گرینستون پلوییدی بیوکلستی، گرینستون پلوییدی اائیدی، گلسنگ تا وکستون استراکددار و گلسنگ) میباشد. براساس رخسارهها شناسایی شده سازند آقچاگیل در محیط دریایی کمژرفا (بخش حاشیه ساحلی، بخش انتقالی دور از ساحل و بخش دور از ساحل) رسوبگذاری کرده است. با واکاوی نگارهی گاما و روندهای مثبت و منفی در نگارهی (Integrated Prediction Error Filter Analysis) INPEFA در برشهای زیرزمینی، پانزده سطح مرزی شامل هشت مرز منفی (nb) و هفت مرز مثبت (pb) با کدهایnb1000تا nb8000 در نهشتههای رسوبی پلیوسن حوضه خزر جنوبی شناسایی شد. با توجه به مرزهای سکانسی و بیشینه سطح غرقابی چهار سکانس رسوبی مرتبه سوم شناسایی گردیده.