泌阳断陷下第三系核三上段包括三个跨时分别为1.08,1.40,1.02Ma的陆相层序,在双河赵凹地区表现为冲积扇-扇三角洲-湖相沉积体系配置。在这三个陆相层序中,共发育13个小层序组,其中可识别的小层序达50多个,其内部沉积微相达10余种。据此,采用Fischer图解法,求取了其可容空间变化速率曲线。在此基础上,采用自行研制的定量层序地层模拟系统,模拟了研究区下第三系核三上段沉积时期,可容空间变化过程与陆相层序响应特征。研究结果表明:泌阳断陷湖盆双河-赵凹地区下第三系核三上段的三个陆相层序,均为高匀速物源供给条件下形成的,其中S4层序的水进体系域,应列为该区油气勘探的重要目标层段。