(1)充足的油源
油砂油有3種來源：①古油藏中的原油通過不整合、斷層等運移通道運移至地表或淺部有效圈閉中形成油砂；②古油藏構造擡升，出露地表，地層遭受剝蝕，原油經水洗作用或生物降解作用形成瀝青；③盆地中烴源巖生成的原油通過裂縫、斷層、不整合或其他疏導層直接運移至盆地的隆起區或構造斜坡上。
豐富的烴源巖是形成油砂礦的物質基礎。地球化學證據(Deroo，McCrossan等)表明阿爾伯達(Alberta)油砂的烴源巖為富含有機質的白堊系頁巖。委內瑞拉盆地重油和油砂的油源為上白堊統海相生油巖，包括馬拉開波盆地的La Luna層和東委內瑞拉盆地Guayuta組的Querecual和San Antonio層，這些生油巖是在厭氧或近厭氧條件下沈積的。
油砂油的形成過程中無論是原油的長距離運移，還是到地表或淺部原油的散失等都會造成原油的大量損失。因此，形成具有壹定規模油砂礦的盆地均發生過較大規模的油氣聚集。所以，油砂的形成必須要有充足的油原供給。
油砂油富集區，通常位於大型含油氣盆地的隆起區或邊緣的油氣運移聚集長期指向區，油源供給充足。如準噶爾盆地西北緣，松遼盆地西斜坡，塔裏木盆地的庫車坳陷、塔西南坳陷和巴楚-柯坪地區等。
(2)優勢運移通道及動力機制
烴類的運移通道及動力機制影響油砂成礦的規模與分布的地理位置。通常情況下，運移通道包括斷層、裂縫、不整合面或其他疏導層。油氣通過優勢運移通道，向特定區域匯集—散失，形成油砂油。不整合面、嚴重巖溶化通道及河流相砂體是加拿大阿爾伯達烴類運移形成油砂礦的主要運移通道。白堊紀落基山山前擠壓形成了大量的不整合面，並且使泥盆系灰巖發生強烈的巖溶化作用，為烴類的運移提供了良好的運移通道。並且白堊系McMurray組河道砂體也是烴類運移至淺部的重要通道。正是這些良好的烴類疏導體系，使烴類遠距離運移，使阿爾伯達油砂礦成為可能。同時，足夠的烴類運移動力也是必不可少的。烴類從源巖通過不整合面和河道砂體運移至少360km到達阿薩巴斯卡，運移至少80km到達皮斯河(圖7.2)。其運移動力主要來源於落基山山前擠壓，使白堊系埋深加大，流體壓力場出現差異。並且，嚴重巖溶化不整合面下部的泥盆系灰巖提供了壹個十分活躍的水動力系統，使早期形成的黏度低、密度小的烴類開始長距離運移，最終形成油砂礦。
圖7.2 西加拿大盆地綜合剖面圖
(3)生物降解作用、氧化作用及水洗作用
石油進入儲層後在特殊條件下將發生稠變過程，實質上是壹個由深層向淺層，由與地表水不連通的系統到與地表水連通系統周期性運移的過程。這壹過程表現為運移、聚集、再運移、再聚集。石油隨之變得愈來愈重、愈稠，甚至最終成為同體瀝青。
東委內瑞拉盆地奧裏諾科重油帶原油來自北部海相生油巖，烴類在運移過程中，輕組分烴類首先被分離，當烴類運移到淺部時，受到雨水帶人的細菌降解，原油黏度及密度升高。在奧裏諾科重油帶，重油及油砂隨著生物降解程度增加，去甲基三萜烷和菲的分布發生變化，原油和油砂遭受了嚴重的生物降解。該重油帶特重油聚集在低於1066m的淺層油藏，在奧裏諾科北緣，Greater Oficina地區南部及Temblador和Jobo地區，部分降解和嚴重降解的原油聚集在914～1524m之間的油藏。東委內瑞拉盆地的北部(Quiriquire，Manresa和Orocuat油田)和該盆地東北部的Quanoco地區還有壹些重油和特重油聚集。石油卟啉不受地下生物降解作用的影響，而在Guanoco油砂中卻發現了這些分子在地表受到破壞。因此可以推測，該地區受到了壹定程度的氧化作用的影響。
油水界面附近邊底水比較活躍，油水接觸面大，長期緩慢的水洗作用使原油中的正構烷烴和其他石油組分被喜氧細菌消耗而逐漸變稠，甚至形成瀝青。東濮凹陷文留油田文79南區4砂層組頂部黑油砂出現頻率較低，而底部(為該砂層組的油水界面)黑油砂較多，可能與此有關。
(4)儲集條件及蓋層對油砂成藏的作用
超大規模油砂通常沈積於三角洲、濱岸或河道砂中。這些砂體大多具有高孔高滲的特點，為形成大型油砂礦提供了儲集空間。沈積環境主要為海相，但中國的油砂沈積環境主要為陸相。油砂含油性的好壞與巖性關系密切，含油率較高的油砂巖性主要是細砂巖、中細砂巖。
另外，致密蓋層及局部構造遮擋作用形成了油砂富集區帶，必要的保存條件減緩了烴類的進壹步氧化。區域性蓋層阻礙了油氣的縱向運移，使烴類在古三角洲與河道砂體中發生橫側向運移。據前人研究，世界上幾大重要油砂礦區域都存在區域性的蓋層(例如，西加拿大的科羅拉多組，東委內瑞拉的Freites構造，或者梅爾維爾島的侏羅系地層)。
以加拿大阿爾伯達油砂儲集條件為例。阿爾伯達油砂主要分布於兩類層系之中，第壹類是白堊系油砂礦，第二類是白堊系底不整合面之下的古生界碳酸鹽巖中的重油。下白堊統Mannville地層的Mc-Murray組和Clearwater組對油砂成礦起了關鍵的控制作用。McMurray組是Boreal海從北部開始向陸地湧人而形成的三角洲和海灣沈積。到了Clearwater沈積時期，海侵已遍布全區，形成了海相泥巖，局部地區沈積了濱岸砂巖。以阿薩巴斯卡油砂礦為例，McMurray組底部為不整合面烴類運移通道，並且不整合面下部為嚴重巖溶化的泥盆系碳酸鹽巖也為烴類運移的重要通道。McMurray本身分為上、中、下三段。下段5～10m厚，底部為向上粒度變細的河道砂體，頂部為薄層狀的頁巖和碳質頁巖；中段55～65m，底部為20～30m厚向上粒度變細的河道砂體，頂部為離岸頁巖夾砂巖透鏡體；上段分為兩部分，下部為湖相、半成海灣相和河漫灘沼澤相沈積物，上部為向上變粗的海相砂壩沈積和海綠石砂巖沈積。在McMurray組之上的Clearwater組海侵頁巖沈積。位於不整合面之上的廣布砂體，為油砂成礦提供了良好的儲集層，區域性海侵頁巖為油砂成礦提供了良好的蓋層，這是阿爾伯達油砂富集成礦的關鍵。
(5)構造對油砂成藏的控制作用
油氣的運聚、散失都與構造活動密切相關。已調查的多數油砂礦為構造改造成礦。在含油氣盆地演化過程中，特別是盆地回返期，盆地邊緣擡升，內部隆起帶形成，油氣大規模運移。如果缺少蓋層，油氣直接向地表運聚、散失，形成油砂礦。構造活動還會破壞已有油藏，形成油氣再運聚-散失成礦，或油藏擡升破壞，殘留原油成礦。
西藏倫坡拉盆地在始新世末發生了壹次較大的構造運動，導致牛三段沈積層普遍擡升剝蝕，並使地層產生寬緩變形。漸新世末倫坡拉盆地遭到了強烈的改造，主要表現在南北的擠壓和縮短，形成了壹系列壓性、壓扭性斷裂和構造，它們大都分布於南北兩帶，北部達玉山推覆帶，以層層疊疊的逆掩推覆斷裂為特征，在推覆帶上部形成長軸線性背斜群，並普遍向南倒轉；南部以壓性、壓扭性背斜為主。強烈的擠壓作用，壹方面使早期隱伏的紅星梁正斷層由張扭變成壓扭，從而由早期的開啟變為封閉；另壹方面，在推覆帶的前緣產生了壹系列壓性裂隙，這種裂隙在平行於主壓應力方向即南北向是封閉的，而在垂直於主壓應力方向即東、西向是開啟的。因此，裂隙直接造成了倫坡拉盆地油氣向地表運移，為地表油砂形成提供條件。漸新世末的構造運動對早期油藏還具有直接的破壞性，這就是由於擠壓隆起，使早期油藏的蓋層遭到強烈剝蝕，並風化形成地表油砂。