松辽盆地深层白垩系沙河子组煤岩厚度大、煤岩气资源丰富,是盆地北部深部煤岩气重要的勘探领域。通过地震、地质和地球化学等多种资料分析,研究了成煤环境、成烃演化、成储机制以及煤岩气聚集条件和成藏模式,提出了断陷盆地煤岩气富集模式和未来煤岩气勘探方向。研究表明:(1)沙河子组沉积时期多个断陷发育大面积泥炭沼泽,沉积的巨厚煤岩是煤岩气形成的物质基础。(2)沙河子组具有高丰度和高成熟度的泥、煤双源生烃、供气。(3)沙河子组煤岩气中游离气和吸附气共存,其中游离气占34.80%~43.30%,吸附气占56.70%~65.20%。深部无烟煤含气量为33.83~36.56 cm³/t。(4)沙河子组煤岩有机质孔与裂隙形成的“孔缝体”,是煤岩气聚集的有利空间。(5)沙河子组煤-泥型储-盖组合突破压力高,与煤层内部超压流体一起,为煤岩气保存提供有利条件。(6)初步估算松辽盆地北部沙河子组煤岩气资源量约1.260×10¹² m³,其中徐家围子断陷沙河子组煤岩气资源量0.853×10¹² m³。徐家围子断陷宋站洼槽东侧缓坡带和徐西洼槽为松辽盆地北部煤岩气勘探的首选靶区。