利用四川盆地深部地球物理、地球化学和地质资料, 结合测井、岩心等并综合前人研究成果分析四川盆地构造特征、作用、演化过程对油气成藏要素和分布的影响。结果表明，四川盆地海相油气分布的控制因素复杂, 主要受拉张槽、古隆起和盆山结构的联合控制。(1)“兴凯”和“峨眉”地裂运动形成的绵阳长宁拉张槽和开江梁平拉张槽控制了原生油气地质条件的发育，特别是对烃源岩和储集层展布的控制作用明显，致使烃类的富集区集中在这两个拉张槽周缘地区；(2)加里东和印支古隆起成为区域油气运移的指向区，油气向古隆起高部位运聚并形成古油气藏；(3)盆山结构对保存条件的影响决定了天然气的最终聚集。因而，四川盆地海相天然气勘探应重点选择拉张槽、古隆起与原地隆起盆地区或突变型盆山结构区三者相叠合的区域。

根据前人成果和石油勘探资料，对赋存在扬子板块上的四川盆地进行了解剖，认为盆地经历了震旦纪、寒武纪—志留纪、石炭纪—二叠纪—中三叠世、晚三叠世—侏罗纪—早白垩世和晚白垩世—新生代盆地沉降、隆升剥蚀五大构造演化阶段。震旦纪、寒武纪—志留纪盆地演化阶段受周缘断陷的控制，以碎屑岩、膏盐岩和碳酸盐岩建造为特征，盆地基底整体表现为西高、东低的构造格局。中奥陶世末的构造事件形成了川中古隆起，志留纪末的构造事件导致了盆地的整体隆升与剥蚀。在经历了志留纪末期的构造变形、隆升改造后，石炭纪—中三叠世进入陆表海盆地演化阶段，以碳酸盐岩和膏盐岩建造为主要特征，整体表现为西南隆、东北降的构造格局。茅口组沉积末的构造事件导致了盆地隆升和剥蚀，中三叠世末的构造事件形成了泸州—开江古隆起，盆地消亡，地层遭受剥蚀。晚三叠世前陆盆地叠合在前期海相盆地之上，导致了盆地西低、东高的构造格局，侏罗纪—早白垩世表现为大型陆内坳陷盆地。侏罗纪末的构造事件使川东高陡构造带形成，早白垩世末构造事件导致了盆地的消亡与整体隆升，晚白垩世—新生代盆地沉积在西南部局限分布。盆地叠合演化形成了震旦系、下寒武统、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组、二叠系梁山组、龙潭组、上三叠统、下侏罗统等多套富含有机质的烃源岩，与盆地内叠合连片发育的中—上寒武统、下—中三叠统、上三叠统、侏罗系和中新统等多套膏盐岩或泥岩、煤系构成了盆地内良好的源盖组合，成为盆地油气富集的基础。每套优质的盖层之下都发育了一套优质的储层，并与构造作用形成的圈闭形成了盆地良好的储圈组合，成为油气富集的必要条件，形成了盆地下组合、中组合和上组合三大勘探层系。勘探成果显示，古隆起、古斜坡和烃源岩分布的配置控制盆地的油气分布。

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育致密砂岩气藏，已发现地质储量超过5万亿m3，勘探潜力大。文中通过盆地构造演化史分析，结合包裹体测温、锆石UPb定年、自生伊利石KAr测年等分析方法，明确了晚古生代以来构造演化对上古生界致密砂岩气藏的控制作用。研究表明：石炭纪—二叠纪沉积古地形平缓，构造沉降缓慢，形成了大面积分布的煤系烃源岩和砂岩储层；三叠纪—中侏罗世快速沉降，压实作用及硅质胶结作用明显，水岩作用强，致密砂岩储层形成；晚侏罗世—早白垩世构造活动强烈，伴随构造热事件的发生,天然气大量生成并运聚成藏，致密气藏形成；早白垩世末—现今地层抬升剥蚀，天然气散失，低压气藏形成。

鄂尔多斯盆地西北部延安期地层分布广泛，其周缘同期地层分布零星，不同地区岩性具有一定的相似性，对该时期的盆地沉积边界和物源属性还存在争议。文中利用锆石LAICPMS UPb测年和地球化学分析方法，探讨了西北部不同地区延安期的物源时代和性质。本次在贺兰山和桌子山地区共测试锆石年龄210个，获得193个有效的单颗粒碎屑锆石年龄。贺兰山地区大部分碎屑锆石阴极发光图像具有环带结构，且具左倾式稀土元素分布模式，大部分Th/U值大于0.4，表明锆石来源以岩浆为主，变质为次。锆石年龄绝大部分为古生代(集中于二叠纪)，其次为元古宙。桌子山地区碎屑锆石具有与贺兰山相似的阴极发光和稀土元素分布特征，但碎屑锆石年龄分布差别较大。其中大部分锆石年龄(66.7%)分布于新太古代—元古宙(集中于元古宙)，其次为二叠纪(22.7%)和早—中三叠世(10.6%)。通过与周缘古老地层的年龄对比认为，鄂尔多斯盆地西北部早中侏罗世延安期的沉积物源，贺兰山地区可能主要来自其西侧的阿拉善地块海西期岩浆岩，其次为西北部元古宙岩浆岩和变质岩(贺兰山群)；桌子山地区可能主要为其西北部元古宙岩浆岩和变质岩，其次为海西期岩浆岩和早—中三叠世岩浆岩。早—中侏罗世延安期西缘贺兰山地区和桌子山、磁窑堡等地区的物源年龄具有一定的相似性，但仍然存在差异，需要借助于岩石学和沉积学方面的证据进一步精细刻画其物源属性。

以大量砂岩碎屑矿物定量鉴定资料为基础，通过对砂岩碎屑组分特征及其变化的综合分析，系统剖析了鄂尔多斯盆地中南部延长组长10—长1层砂岩类型、骨架轻矿物、岩屑组分等在平、剖面上的分布规律和变化特点。研究揭示，盆地在延长组长8与长7层沉积期间，出现了明显的沉积变革事件。在砂岩类型、矿物组分及源区大地构造背景等方面，大致以华池—黄陵一线为界，长7期以来盆地西南与东北沉积区差异显著，开始出现与长7期之前明显不同的沉积分区。结合盆地发育的构造背景及其他沉积构造事件等研究认为，延长期沉积变革事件与中晚三叠世华北与扬子克拉通拼接碰撞，秦岭洋最终闭合联系密切，是对秦岭全面碰撞造山和强烈隆升剥蚀事件的响应。本研究对进一步分析延长期盆地物源区构造属性的变化和盆内沉积体系划分、砂体展布、有利储层预测提供了科学依据，为中生代盆山耦合关系、沉积建造与改造响应提供了新的证据和重要线索。

鄂尔多斯盆地东北部延安组顶部存在大规模的白色砂岩，形成当地的大型高岭土矿床。该白色砂岩与东胜—杭锦旗一带发现的大型砂岩铀矿含矿层位直罗组相邻相近；研究表明白色化与铀矿的富集保存、控矿砂岩的绿色蚀变、碳酸盐化等空间关系密切，成因相似，均与盆地中部上古生界天然气向北运移耗散所导致的低温气水热液流体中烃类还原的流岩作用有关。文中重点从稳定同位素示踪白色砂岩形成的地球化学成因机制和过程，同时也指示了本区存在天然气耗散的动力学背景。高岭石氢氧同位素揭示白色化砂岩形成的高岭土矿床成因以低温热液作用为主，与东胜铀矿形成的低温热液作用为同一性质及事件；高岭石硅同位素与铀矿石中铀矿物铀石的硅同位素数据相近，而与成岩作用黏土的硅同位素特征相去甚远，进一步证明了白色砂岩与铀矿化是在同一低温热液事件作用下的产物。碳氧同位素说明白色砂岩形成的流体与有机质来源有关，结合东胜砂岩铀矿有机地球化学及本区天然气耗散地质事件的背景，认为该有机质来源于向北耗散的上古生界天然气。方解石包裹体氢氧同位素特征表明，流体中水的性质和来源为大气降水。系统总结和综合以上认识认为，本区白色砂岩的形成过程是,中部上古生界低温天然气向北运移耗散至浅部延安组—直罗组，与地下水一起构成低温“天然气水”混合热液，该低温热液的烃类还原作用同时导致了本区延安组顶部白色砂岩的形成以及直罗组下部东胜铀矿的富集保存、砂岩的绿色化和碳酸盐化等蚀变现象，从而形成本区东胜超大型铀矿及大型高岭土矿床和相关的烃类还原蚀变现象，构成现今多种能源及相关资源同盆共存、共荣的局面。

南北构造带是中国大陆地质构造及深部过程和地表系统的重要分界线，也是地震活动的多发地带，对其在前中生代是否存在、不同时期各区带的构造属性和联系研究薄弱。文中以南北构造带北部为研究对象，重点讨论其中南段，探讨研究区石炭纪地质构造特征及其与具分区意义的南北构造带形成演化的联系。研究表明，在石炭纪，今南北构造带北部所在地区处于伸展裂陷环境，断裂活动强烈，总体控制着河西走廊—北祁连沉积域的东界和隆拗格局及沉积厚度等变化。南北构造带北部及其西沉积区的断裂活动和沉积演化，经历了前黑山期初始裂陷、臭牛沟期进一步(向北)扩张、土坡期沉积沉降鼎盛及太原期衰减4个阶段。其中于晚石炭世土坡晚期(本溪期)和太原期，东(华北)、西沉积域的沉积范围均向南北构造带北部扩展，先后经历了北部连通到全部相通的演变过程。石炭纪各期诸断裂与中、新生代断裂在位置和方向上具有明显的相关性，反映二者成生和演化联系密切。南北构造带北部及邻区，在石炭纪主要时期分隔华北和河西走廊—北祁连两大沉积域，东、西沉积域的沉积边界在该区带的分合演变和建造特征及断裂的主控因素，显示该区带在石炭纪已属具明显分区作用的重要地质构造单元，为此后南北构造带北部的进一步发展演化和重要的构造地位奠定了基础。