大同盆地地处华北板块北部,鄂尔多斯盆地东北部。本论文主要依托山西省山阴北周庄-怀仁鹅毛口煤层气预查及续作项目。本研究对大同盆地怀仁块凹部署的DY-3井岩心进行了取样测试分析,结果表明大同盆地DY-3井深部发现的白垩系羊头崖组烃源岩为半深湖-深湖相沉积,其有机质含量较高,发育高成熟-湿气Ⅲ型干酪根,为优质-中等烃源岩,为盆地提供了生油母质。通过梳理地层特征、构造分布及岩性、沉积相特征,提出大同盆地自早白垩世以来,发生了三期河-湖转换,沉积了一套巨厚层河-湖相富有机质沉积物,既保证了盆地有一定规模的生油母质,又为有机质提供了避免氧化的沉积环境。后期堆积下来的有机质被迅速埋藏,并且埋藏环境逐渐向利于转化为烃类物质的物理化学条件(如压力、温度等条件)转变。形成了以白垩系砂岩为储层,保德组和泥河湾组组合作为盖层的一套完整的生、储、盖体系。同时,大同盆地经受了多期次构造运动,不仅为推动油气运移和为油气运移创造了必要的构造条件,而且为油气聚集提供了圈闭场所。盆地西部受口泉断裂控制,形成经典的逆牵引背斜圈闭;中部发育盆地内大型断层,普遍形成断层圈闭;东部缓坡带则形成宽缓背斜圈闭。综上所述,大同盆地具备了生、储、盖、圈、运、保的基本含油气盆地条件,并且在勘探初期已发现良好的气测显示,表明大同盆地具有较好的油气勘探前景。