银额（银根—额济纳旗）盆地位于我国西北部,为一典型的改造型叠合盆地,也是我国目前油气勘探程度极低的含油气盆地之一。2007年以来中国地质调查局在银额盆地及其邻区石炭—二叠系中发现多套品质较好的烃源岩,2016年拐子湖凹陷拐参1井和哈日凹陷延哈参1井工业油气流的突破,显示该区石炭-二叠系具有良好的油气远景,有望成为我国北方油气勘探的新区、新领域。但自晚古生代以来该区经历多期次、不同形式的后期改造,致使地质特征、油气成藏条件复杂,制约着油气的进一步勘探。揭示石炭—二叠系盆地结构构造,厘定后期改造特征,对该区油气勘探意义重大。本文以银额盆地西部居延海坳陷为重点研究区,以区内地震、钻测井及岩心等资料为基础,结合周邻地质特征,对居延海坳陷石炭—二叠纪盆地地质结构、残留地层分布特征及后期改造过程进行详细的研究,基本明确改造的期次、类型及强度,并初步探讨后期改造对生烃及成藏的影响。依据18条地震剖面解译及钻井资料,发现居延海坳陷石炭系分布较为广泛,局部发育断陷结构;二叠系残存较为连续,未识别出控制沉积的断裂,具拗陷型广覆式沉积特点,石炭-二叠纪总体显示出裂陷盆地的结构特点;区内三叠系-侏罗系主体缺失;下白垩统与下伏地层呈角度不整合接触,沉积受正断层控制明显,边部存在超覆现象,呈北东-南西向展布;新生界地层展布平缓分布广,但厚度较小。综合区内及邻区地质特征,认为研究区石炭—二叠纪主要经历了六期改造事件。第一期为二叠纪末—早中三叠世,受近南北向的挤压应力影响,居延海坳陷覆盖区内石炭—二叠系发生变形,并遭受强烈抬升剥蚀,伴随强烈的岩浆活动。第二期为T₃—J_1-2,研究区主体遭受隆升剥蚀,并在局部沉积上三叠统和中下侏罗统。经上述两期持续的抬升剥蚀,区内二叠系顶面剥蚀量巨大,最大可达2000余米。第三期为J₃,受南北向挤压影响,区内早中侏罗世及之前的地层变形强烈,白垩系及新生界则变形微弱,在北山地区和银额盆地东部发育一系列推覆构造,地层剥蚀强烈,伴随有岩浆活动。第四期为K₁,此时居延海坳陷受北东向伸展,发育一系列同沉积正断层,沉积巨厚的下白垩统地层,表现为差异埋深。第五期为K₁末—E,居延海坳陷内早白垩世控凹正断层在后期反转为逆断层,使下白垩统抬升并持续遭受剥蚀,剥蚀量恢复结果显示区内各凹陷边界剥蚀量大,而在凹陷沉降中心地区剥蚀量一般较小。第六期为N—Q,受喜山晚期印度板块与欧亚板块碰撞。青藏高原形成并向北扩展的影响,周缘造山带持续隆升,而居延海坳陷相对沉降,接受沉积。其中第一期、第三期为主改造期。埋藏史研究发现各凹陷具有相似的埋藏历史,总体表现为“沉降—抬升—再沉降—再抬升”的模式,抬升剥蚀和叠合深埋对区内石炭—二叠系烃源岩生烃具有重要影响。生烃过程主要为“生烃—停止生烃—再生烃”。此外,广泛发育的海西、印支及燕山期的岩体一方面能促进区内烃源岩的热演化,另一方面也成为该区重要的储层,挤压变形形成的背斜圈闭也是区内重要的油气赋存场所。