柴达木盆地位于青藏高原东北缘,是高原内部最大的中-新生代陆相含油气盆地。其腹部一里坪地区古近系见良好的油气显示,但限于该区古近系埋藏深度大,勘探程度较低,仍未取得工业突破。目前对于一里坪地区古近系各套地层的划分对比、物源特征及沉积体系分布演化等方面的研究较为薄弱。本文在充分利用区内钻井、测井、地震资料及岩心观察和样品分析基础上,对古近系重点勘探层位下干柴沟组上段和上干柴沟组进行了细分,刻画了该区古近系沉积体系分布与演化规律,并预测了有利储盖组合的分布,为该区油气勘探提供了地质依据。根据岩性组合、沉积旋回、标志层等,将下干柴沟组上段分为三个亚段,上干柴沟组分为两段。下干柴沟组上段颜色整体偏氧化,其中二亚段岩性最细,含砂率最低。上干柴沟组下段含砂率较高,颜色偏氧化,上段岩性逐渐变细,颜色逐渐偏还原。通过岩心观察、测井及地震资料分析认为,一里坪地区古近系主要发育5种沉积相类型:冲积扇、辫状河、曲流河、三角洲及湖泊。依据岩性、氯离子、碳氧同位素等资料分析认为,研究区古近纪气候整体较干旱,早-中始新世气候较为干旱,中-晚始新世气候逐渐湿润,晚始新世-渐新世气候变得干旱。古水流、轻重矿物及地震资料等分析表明,一里坪地区古近系物源主要来自于东昆仑、阿尔金山及南祁连地区。沉积学结合物源分析表明,一里坪地区古近系整体以滨浅湖沉积为主;下干柴沟组上段-上干柴沟组沉积时期,一里坪地区的沉积中心位于红三旱三、四号一带,此时与柴西地区的沉积中心相互独立,但仍处于同一湖盆;下干柴沟组上段二亚段沉积期受相对湿润的气候影响发生规模较大的湖侵,湖盆范围最大;上干柴沟组上段沉积期沉积中心开始向东迁移。结合对周缘造山带隆升演化以及一里坪地区古近系岩性、ZTR指数、沉积速率和气候变化等分析认为,该地区古近纪源-汇演化主要分为3个阶段:(1)早-中始新世,东昆仑、阿尔金和南祁连强烈隆升,与研究区路乐河组记录的红色粗碎屑沉积物及低ZTR指数相对应,是印度板块与欧亚板块在新生代早期碰撞所致的远程响应。(2)中-晚始新世,三大物源区构造活动有所减弱,与一里坪地区下干柴沟组记录的较高ZTR值相对应,研究区发育了大范围的泛滥平原-湖泊细粒沉积物;下干柴沟组沉积速率逐渐增加,受构造活动和相对湿润的气候共同控制。(3)晚始新世-渐新世,三大造山带构造活动加剧,研究区上干柴沟组记录了粗碎屑沉积物和低ZTR指数,阿尔金山隆升最为强烈,山前发育明显的生长地层,与下油砂山组呈角度不整合,导致上段沉积期柴西和一里坪地区的沉积中心开始向东迁移。一里坪南部鄂博山地区上干柴沟组烃源岩品质较好,红三旱三、四号为一里坪地区下干柴沟组上段-上干柴沟组沉积期的沉积中心,可发育优质烃源岩,具有较好的生烃潜力,其附近落雁山、鄂博梁III号、鸭湖地区三角洲砂体与三角洲前缘、平原泥岩可构成有利的储盖组合,具有较好的勘探前景。