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塔里木盆地是一个含有多套烃源岩的大型油气叠合盆地,经历了多期构造运动和多期油气生成、运移、成藏,由此造成油气源对比的复杂性,众多研究表明塔里木台盆区海相原油和天然气可能主要来自于寒武系-下奥陶统和中、上奥陶统两套有效烃源岩。但是,对于有效烃源岩层的确定和分布,直接关系着油气资源量的预测和勘探方向的选择,因而对台盆区海相烃源岩的深入研究具有重大的现实与实践意义。通过塔里木盆地西北缘柯坪隆起、巴楚以及东北缘的库鲁克塔格等地区8条野外露头地质剖面和盆地内古隆起区中4、顺2、S115等7口钻井剖面系统采样,采用先进的地化测试技术和分析方法（包括碳同位素、饱和烃和芳烃GC-MS、干酪根、有机岩石学等）,对台盆区下古生界烃源岩的有机质丰度、类型、生烃潜力、有机质成熟度、有机岩石学特征以及有机地球化学组成特征进行了全面分析,建立了野外露头及典型钻井剖面的综合地球化学剖面。通过研究认为:（1）综合国内外碳酸盐岩烃源岩研究成果的基础上,以有机碳0.4%作为塔里木盆地海相烃源岩评价的下限值,结合烃源岩有机质丰度、厚度、横向变化特征分析,认为塔里木盆地台盆区寒武奥陶系烃源岩主要发育于中-下寒武统,次为中-下奥陶统、上奥陶统烃源岩分布局限,优质烃源岩发育于次深海欠补偿盆地相和陆棚外缘盆地相。（2）有效烃源岩岩石类型主要有泥质岩、泥灰岩、膏泥质云岩3类。根据干酪根碳同位素、有机岩石学特征、干酪根有机元素分析、干酪根扫描电镜、可溶有机质地球化学特征等多种方法研究表明,塔里木盆地台盆区下古生界三套烃源岩(∈1-2、O1-2、O3)干酪根类型均为Ⅰ型,属油倾性烃源岩。（3）通过沥青反射率、干酪根有机元素分析、岩石热解、可溶有机质成熟度参数等研究表明,塔里木盆地台盆区中下寒武统和中下奥陶统烃源岩主体处于高成熟-过成熟演化阶段,上奥陶统烃源岩则主体处于生油窗之内。（4）烃源岩甾萜烷生物标志化合物特点表明,寒武系烃源岩与原油最为接近,次为中、下奥陶统,上奥陶统最疏远。