以野外露头、录井描述、岩心、地震资料为基础,利用普通薄片、荧光薄片、分析化验等方法,研究了柴达木盆地红沟子油砂矿的地质特征和成矿因素。结果表明:红沟子油砂矿出露于红沟子构造高点,沿着背斜两翼分布,发育层位为新近系上油砂山组(N21)和下油砂山组(N22);红沟子油砂矿的岩性主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,石英、长石、岩屑含量为Q38F32R30,整体成熟度较低;储层物性整体随着深度变大而变差,孔隙度为3.10%~38.90%,平均为22.70%,渗透率为0.1×10-3~10.0×10-3μm2,综合评价为中孔、低渗储层;油砂的含油率随着孔隙度、渗透率的增加而增加,含油率为0.12%~15.55%,平均为2.51%;充足而持续的烃源供给、优质的储层、有效的盖层封闭、盆地高寒缺氧的古气候环境、良好的运移通道和较晚的构造抬升是红沟子油砂成矿的必要因素;孔隙度大于25.00%、渗透率大于1.0×10-3μm2、砂泥互层配置良好、泥岩层较厚、靠近背斜核部的区域是今后的勘探优选目标。该研究为柴达木盆地西部油砂资源的下步勘探开发提供了依据。