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本文在对元坝地区J2q、J1z、T3x组陆相烃源岩和二叠系P2w、P1m、P1q组海相烃源岩的有机质丰度、干酪根类型及成熟度等方面进行分析的基础上,重点研究了元坝地区J2q、J1z、T3x组陆相天然气,T21、T1f、P2ch、P2w、P1q组海相天然气的化学组分及烷烃碳同位素等有机地球化学特征并对其进行气源分析。元坝地区海、陆相天然气的组分差别很大。陆相天然气以气态烷烃为主,非烃气体含量普遍很低,N2、C02含量不高,各气样几乎不含H2S；从气态烷烃的含量分布来看,重烃C2+含量相对较高。其中,J2q组天然气干燥系数都在0.85以下,为湿气；J1z、T3x组天然气干燥系数C1/(C1-C5)普遍在0.95以上,属高温裂解干气。而海相天然气含有较多的H2S、CO2等非烃气体；气态烷烃含量相对较低。其中,T21、T1f及P2ch层位的天然气烷烃含量基本上分布在90%以上,干燥系数C1/(C1-C5)值均大于0.98。P2w、P1q组天然气样总烃分布在97%以上,而CH4含量很高,干燥系数Cl/(Cr-Cs)接近于1。同时,海相T1f、P2ch、P2w、P1q天然气的C1/(C2+C3)值基本上大于400,而陆相J1z、T3x天然气C1/(C2+C3)值基本上小于200,故可以利用Cl/(C2+C3)值粗略地区分元坝地区海、陆相天然气。元坝地区海、陆相天然气的烷烃碳、氢同位素值差别也很大。陆相天然气δ13C1普遍小于海相δ13C1,同样陆相δD1小于海相δD1。相反,陆相δ13C2普遍大于海相δ13C2。其中,陆相J2q组天然气δ13C2值分布在-32.3-31.4‰范围,为油型气；而J1z、T3x组天然气δ13C2较重,具有煤型气的特点。但是,T3x1～2组天然气碳氢同位素分布较为复杂,乙烷碳同位素明显偏轻,大多数气样轻于-28‰,有油型气的混入,出现δ13C1>δ13C2的反序分布。而海相T21层位的天然气δ13C2值分布在-36.6--29.6‰之间,均小于-28%o,具有油型气的特点。T1f、P2ch组天然气烷烃碳同位素较为复杂,烷烃碳同位素序列分布既有δ13C1<δ13C2正序分布,也有δ13C1>δ13C2倒序分布,为混源所致,但散失作用对其也有一定的影响。进一步对海、陆相天然气的碳氢同位素进行分析发现,可以利用δ13C2和δ13C1差值与δ13C1值的相关图来区分元坝地区海、陆相天然气。此外,元坝地区陆相天然气δ Dl值小于-140‰,而海相天然气δ Dl值均大于-140%o；甲烷碳、氢同位素随着成熟度的增加而变重,元坝陆相气(J1z、T3x组天然气)和海相气两者的变化趋势有所不同。所以,可以利用δ Dl=-140‰值及甲烷碳、氢同位素变化趋势对陆相、海相天然气进行区分。此外,针对海相T1f、P2ch天然气具有高含量H2S、CO2的特点,对H2S与C02含量关系、C02含量和其碳同位素关系进行了分析。P2ch层位天然气H2S含量随着C02含量的增加而增加,且C02碳同位素随着二氧化碳含量的增加而变轻。而Tlf层的天然气H2S与C02含量之间则表现出一定的负相关性,且C02碳同位素随着C02含量的增加而增加。从T1f、P2ch组的SO42-与Mg2+的匹配关系看,长兴组的TSR作用可能要大于飞仙关组。结合上述这两个层位天然气的组分及同位素分析,认为：P2ch组的天然气发生了TSR过程,产生的H2S和C02与周边的碳酸盐岩发生作用,使得该层位天然气中CO2的碳来源于TSR所产生的有机碳和碳酸盐岩溶蚀所产生的无机碳。而Tlf组的天然气来源于P2ch组中经TSR作用的天然气,在运移过程中H2S与周边的碳酸盐岩作用而减少,但同时C02含量变大、碳同位素变重,但是也不能排除Tlf组发生TSR作用。结合上述海、陆相各个层位的天然气地球化学特征进行了气-气对比及气-岩对比分析,认为J1z、J2q及T3x3～5组天然气可能主要来源于本层位烃源岩；而T3x1-2组天然气为本层位产生的煤型气与下伏海相油型气的混合气。T21天然气可能为志留系烃源岩裂解气和须家河组煤型气的混合气。P2ch、P2w和Plq天然气均来源于二叠系海相烃源岩。其中,Tlf层位天然气主要以原油裂解气为主,可能是早期P2ch层位天然气上窜的结果,并且有一定量的干酪根裂解气的充注,而其主要烃源岩为二叠统烃源岩。P2ch层位的天然气是混合气,即经TSR作用的原油裂解气和未经TSR作用的干酪根初次裂解气的混合气。