渭河盆地是位于秦岭造山带与鄂尔多斯盆地南缘之间的一个新生代盆地，经初步勘探发现盆地内具有多种具有工业价值的资源，包括地热水、伴生水溶氦气、水溶甲烷气及多种稀有元素和金属矿产，是一个非常极具资源开发潜力的沉积盆地。在学习前人研究成果和盆地基础地质资料基础上，结合近几年对渭河盆地的初步勘探，通过分析盆地的基底和沉积地层、断裂构造类型、沉积展布等资料，对盆地内的地热水资源、伴生氦气和伴生甲烷气进行综合的勘探研究；综合水动力系统、生、储、盖、圈、运、保七个方面的相互匹配关系，及储层的物性、成岩作用等综合因素，对盆地内综合资源的成因、成藏、分布等进行了详细的分析和研究，并对其可能具有工业价值的可开发有利区进行了探索预测。渭河盆地是一个新生代的断陷盆地，具有明显的双层结构，基底为前古生代之前的岩浆岩和变质岩，盖层为新生界的沉积地层。盆地为挟持于秦岭造山带与鄂尔多斯盆地之间的一个断陷盆地，断裂构造非常发育，几条东西向的深大断裂将盆地划分为不同性质的基底和构造单元；次级断裂将盆地切割成大小不一的多个小断块，形成起伏不同的断隆和断凹，影响着盆地的地热水、水溶伴生氦气和甲烷气的分布与聚集。地热水资源和水溶伴生氦气主要储存于新近系的蓝田—灞河组，水溶甲烷气存储于张家坡组沉积地层，其中地热水和伴生氦气资源主要受盆地内的断裂构造和沉积地层展布双重影响；盆地南部的秦岭北侧蓝田花岗岩是氦气的主要气源岩，经衰变放射出氦气运移到蓝田—灞河组，属于古生新储；水溶伴生甲烷气主要受张家坡组沉积相展布影响为主，断裂构造影响次之，张家坡组的暗色泥岩和泥灰岩为烃源岩，属于自生自储式成藏类型。根据油气成藏因素和油气富集规律，研究区优选了两个有利勘探目标区，分别为固市凹陷和西安凹陷有利勘探目标区。两个勘探目标区具有良好的生储盖组合，储层连通性及物性良好，通天断层也较少，利于水溶气运移和聚集；断裂构造形成了良好的运移通道和成藏圈闭，且次级断裂切割成许多相对独立的构造圈闭也是水溶伴生气成藏的有利圈闭，综合分析研究预测地两个有利区具有较好的水溶气成藏条件和可观的资源勘探前景。通过对三种不同资源类型的影响因素、成藏类型、分布规律等研究，结合现场的采样对比，综合分析，总结出不同资源类型的分布有利区和成藏模式：预测地热水和水溶伴生氦气有利区以渭河断裂带两侧为主要的分布区，渭河断裂带两侧的蓝田—灞河组储层物性好、断裂构造等特征发育，距气源岩较近，预测为较好的成藏有利区，为古生新储的成藏模式；水溶甲烷气在固市凹陷显示为典型的生物成因气，在西安凹陷局部为生物成因气，部分为热解型成因气，主要的有利分布区为两个次一级的沉积凹陷中外围区域，及凹陷紧邻的渭河断裂带附近，预测为良好的有利富集区。