柴达木盆地油气勘探潜力巨大，柴北缘西段虽然油气富集，但成藏地质条件复杂，勘探难度很大。本论文以现代油气成藏理论为指导，采用地质、地球物理和地球化学多学科相结合、理论研究和模拟实验相结合、野外取样研究与室内分析测试相结合、定性研究与定量分析相结合的方法，在对柴北缘西段基本地质特征和成藏地质条件分析的基础之上，研究了柴北缘油气藏的特征和形成机理，总结了柴北缘油气分布规律和成藏主控因素，预测了有利成藏区。 柴北缘西段具有南北成带、东西分块、凸凹相间、上下分层的构造格架。烃源岩分布在中、下侏罗统，下侏罗统发育昆特依、伊北、葫南等多个生烃凹陷，中侏罗统烃源岩发育赛什腾、鱼卡和尕丘三个生烃凹陷。侏罗系至第三系主要发育下生上储式和自生自储式两种生储盖组合。第三系储层总体上比较好，而且层位越新的储层孔渗性越好；侏罗系储层物性较差。 依据油气圈闭的成因特征，将柴北缘油气藏划分为构造反转型、同生隆起型、挤压褶皱型和露头型四大类。冷湖四、五号油田是构造反转型油藏，南八仙油气田、马海气田和马北一号油气藏是同生隆起型油气藏，冷湖三号油田是挤压褶皱型油藏，鱼卡油田是露头型油藏。在详细剖析油气藏基本特征、成藏条件、动力学机制、成藏过程恢复基础上总结出六个主要油气田(藏)的成藏机理和模式。露头油藏则是一种依靠潜水面控制的特殊油藏，形成于潜水面埋深较大、油源丰富、发育露头圈闭的盆地。露头油藏有两种成藏模式，一种是在削顶背斜的翼部形成的，另一种是在侧向岩性封堵的单斜上形成的。具有埋藏浅(深度几十至几百米)、形成时间晚、储集层物性好的特征，采油靠重力驱动。柴北缘的鱼卡油田是一个削顶背斜露头油藏，吐哈盆地的七克台油田是一个单斜露头油藏。包括柴达木盆地的我国西部许多盆地油气资源丰富，露头背斜发育，气候炎热干燥，潜水面埋深较大，油气地质条件十分有利于露头油藏的形成，具有勘探露头油藏的广阔前景。 柴北缘西段油气在时空上的分布特点表现为：平面上成带展布，相态上具有西油东气、北油南气的特点；层位上具有东高西低、南高北低的特点；层数上具有东多西少、南多北少的特点；构造部位上主要分布于两盘，即滑脱断层下盘和断展背斜的上盘；油气多期成藏，成藏时间较晚。油气成藏的主控因素包括烃源岩的发育程度、断裂的作用、圈闭与成藏期的时空配置。 根据柴北缘各区带的圈闭发育特征和其他成藏地质条件的综合评价，最有利于油气聚集的区带有冷湖三号—五号、南八仙—马海、冷湖六号—七号构造带。较有利于油气聚集的区带有鄂博梁Ⅰ号—葫芦山、鄂博梁Ⅱ号—鸭湖、潜伏—玛瑙构造带、昆特依潜伏带、伊克雅乌汝—南陵丘、北陵丘—东陵丘、北极星—无柴沟构造带、绿梁山前带、大红沟隆起带和鱼卡断陷，其中绿梁山前带是勘探露头油藏的有利区带。冷湖七号构造深层为柴北缘北部断块区最有利的勘探目标，鄂博梁Ⅲ号构造是柴北缘中央坳陷区最有利的勘探目标。