辽源盆地位于吉林省东部盆地群西侧,为残留型断陷含煤火山碎屑岩沉积盆地,盆地面积630km2,沉积盖层最大厚度为2400m,已在煤田钻井中见到油气显示,预示着该区具备一定的油气勘探前景,但现阶段地质勘探工作处于初期,且对烃源岩、储层等石油地质条件的认识仍为空白,制约了下一步油气勘探需求。本次研究在对原有资料、成果消化基础上,对研究区内新钻探2口地质井进行岩性观测和系统取样,并充分利用辽1井、15口煤田井钻井数据、地震资料,在盆地构造分析、石油地质学、沉积学、火山岩石学等理论指导下,确定辽源盆地地层划分界限,明确构造形态及演化特征;识别沉积相带与火山岩相类型,进而建立沉积旋回与火山喷发批次剖面,确立辽源盆地岩相展布;明确盆地生储盖条件,揭示成藏主控因素,并优选油气成藏有利区,为辽源盆地油气勘探的开始打下坚实的地质基础。通过对辽源盆地两口新钻探地质井岩心观察,明确各地层岩性组合特征,重新厘定了地质井与煤田井地层分层界限;在此基础上对二维地震剖面进行重新解释,揭示辽源盆地各地层底面构造形态特征,使盆地地层与构造骨架剖面发生重大改变,最终恢复盆地3期7阶段构造演化史及长期继承性的“两凹一凸”构造格局。通过岩心观察,研究区长安组主要发育扇三角洲相与湖泊相两种相类型,并进一步识别出4类亚相、8类微相类型,运用相序演化分析、物源体系格架、构造演化与充填等方法,确立长安组4级次沉积旋回,识别出长一段、长三段最大水进时期发育半深湖泥岩为潜力源岩,建立扇三角洲-湖泊相沉积体系;识别火山岩相3亚相8微相,确立德仁组-安民组3级次火山喷发旋回,明确久大组火山活动间歇期厚层煤层沉积为另一套潜力源岩,并依据磁力异常与地震相识别技术,揭示火山岩相空间展布形态。。通过对岩心地化指标测试数据及烃源岩空间展布分析,明确了辽源盆地3套烃源岩质量与生烃潜力:辽源盆地久大组厚层泥岩有机质丰度极好,类型为Ⅲ型干酪根,处于过成熟热演化阶段且完成排烃,为研究区主力烃源岩;长安组一段泥岩有机质丰度极好,类型以Ⅱ型干酪根为主,处于成熟阶段并到达排烃门限,也可作为有效油气供给源岩。综合评价3套烃源岩发育规模、地化测试结果,证实辽源盆地具有较好资源前景。辽源盆地储层分类两大类,发育较好的储集空间:碎屑岩储集层以特低孔-超低渗为主,主要发育在长安组二段;火山岩中溢流相火山岩发育大量微裂缝,为Ⅱ类火山岩储层;火山沉积岩粒间孔隙大量发育,为Ⅰ类火山岩储层。通过源岩、储层、盖层垂向空间匹配关系分析,揭示辽源盆地发育有2种生储盖组合模式,为安民组火山岩生储盖组合模式和长安组陆源碎屑生储盖组合模式。根据辽源盆地油气显示结果,对油气成藏主控因素进行分析,有利的源岩油气供给、优质储层发育及成藏条件有利时空配置关系是控制油气成藏的重要影响因素,在辽源盆地的油气成藏条件综合分析的基础上,刻画5种成藏模式,预测5处有利圈闭,为下一步勘探部署提供建议。