本文以黑龙江省伊通—依兰断裂带内胜利断陷、汤原断陷盆地,以及松辽盆地北部三个地区作为地热异常研究区,基于深部热储的温度,热液流体通道,盖层厚度与热传递方式几个控制地热成藏的主要因素,勘察了该区地下干热岩地热资源系统。首先对航磁数据反演计算获得居里等温面深度,分析地热分布特征,估算深部热源温度;其次,开展可控源音频大地电磁与大地电磁法,获得研究区深部电性结构,确定盖层厚度与热液流体通道;最后由24口井测井温度曲线获得钻孔的地热稳态测温数据、水样化学分析数据,推断热传递方式。基于以上结果,构建了该区沉积型盆地地热系统模型。研究结果表明:研究区居里等温面深度在17~39km,松辽盆地北部沉积盖层电阻率偏低,深部存在热源,以热对流为主,胜利断陷盆地和汤原断陷盆地以热传导为主。基于地热系统模型,认为松辽盆地的大庆至林甸区域,具备热对流为主的沉积型盆地地热系统的条件,幔源热物质通过断裂通道上涌产生热交换,巨厚的沉积盖层有利减少热量的散失,可成为可持续开发利用的干热岩有利靶区。