深地油气勘探开发是保障国家能源安全的战略需求,当前油气勘探正从远源向近源、源间发展,逐步向深层、万米超深层拓展。文章以塔里木叠合复合盆地为研究对象,基于3期伸展—挤压构造旋回控制下的盆地演化特征,系统总结库车前陆、克拉通、塔西南山前三大含油气系统超深层勘探成果,阐明万米超深层成藏有利条件与勘探方向。目前已发现的油气藏主要分布在库车古近系盐下、台盆区奥陶系桑塔木组(俗称“黑被子”)之下,成藏模式以源上远源运聚、复式成藏为主。研究表明,万米超深层具备油气大规模成藏的三大有利地质条件:一是万米超深层烃源岩分布规模大,有效烃源岩面积超16×10~4km²,物质基础丰富;二是塔里木为典型“冷盆”(地温梯度小于2.0℃/100m),以及“早期持续浅埋,晚期快速深埋”的特性决定了万米超深层烃源岩处于高—过成熟阶段(成熟度为1.0%~3.5%),以生气为主,生气强度(300~1200)×10~8m³/km²,喜马拉雅期天然气高效充注,可大规模聚集成藏;三是三大含油气系统近源垂向叠置发育多套优质储盖组合,库车侏罗系—三叠系煤下、台盆区寒武系盐下、塔西南山前石炭系—二叠系近源储盖组合是万米超深层油气勘探的有利领域,具有超3×10¹²m³规模的常规天然气勘探潜力。