天然气和固体沥青是原油裂解的两个端元产物,它们隐含了油气藏形成和演化的重要地质信息。四川盆地震旦系-寒武系白云岩储层中发现大量储层固体沥青,其光性特征与古老海相烃源岩内的源内次生固体沥青的光性特征存在较大差异,前人对于储层固体沥青的演化特征还缺少研究。此外,四川盆地部分地区天然气甲烷碳同位素明显重于固体沥青碳同位素,其成因机制还存在较大争议。为此选取了年代较为接近的塔里木盆地奥陶系原油设计了9个系列样品的黄金管热模拟实验:其中四个系列为全油样品,四个系列是原油的族组分样品（包括饱和烃+芳香烃、非烃+沥青质、饱和烃和芳香烃）,一个系列是低成熟煤样。通过对热模拟实验产物的地球化学特征研究,主要得出以下认识:（1）依据气体组分的组成,将原油及其族组分的热裂解划分成两个阶段:（1）湿气生成阶段（T≤450℃）;（2）干气生成阶段（450℃＜T≤600℃）。湿气生成阶段（T≤450℃）:热裂解生成的甲烷占气态烃总体积的10%～40%,饱和烃生成的甲烷含量更高,各族组分热模拟生成的甲烷碳同位素由轻到重为:饱和烃＜饱和烃+芳烃＜非烃+沥青质＜芳烃。干气生成阶段（450℃＜T≤600℃）:原油热裂解生成的甲烷占气态烃总体积40%～90%的,随着热模拟实验温度升高,热裂解生成的甲烷碳同位素不断变重,并逐渐接近原油初始碳同位素。（2）随着热模拟实验温度升高,原油及族组分热裂解生成的乙烷和丙烷碳同位素先变重后变轻,乙烷和丙烷碳同位素出现倒转（变轻）的温度分别为550℃和500℃。这可能是由于早期被固体沥青束缚的直链烷烃在高温阶段被释放出来,生成一部分碳同位素较轻的烷烃气,这部分气体与之前的碳同位素较重的乙烷及丙烷气体混合,造成了碳同位素的倒转。（3）热裂解成因固体沥青的产量和光性特征受到原油的组成影响。在相同实验温度条件下,与饱和烃相比,芳香烃、非烃+沥青质热裂解可形成更多的固体沥青;整个热解过程中,非烃+沥青质热裂解可形成大量中间相小球体,而饱和烃的热裂解产物未见中间相小球体和纤维状镶嵌结构沥青,这可能为通过统计四川盆地各大气田不同结构储层固体沥青的含量来研究古油藏的性质提供了重要依据。（4）通过共置的黄金管热模拟实验,发现热模拟生成的固体沥青随机反射率与煤的镜质组反射率相关性较好,其相关关系式为Rvr=0.74Rbr+0.27（r=0.90）。与源内次生固体沥青相比,储层固体沥青的热演化更快,这也很好地解释了四川盆地震旦系-寒武系白云岩中储层固体沥青和寒武系海相烃源岩中的源内次生固体沥青反射率的较大差异。（5）随着原油热裂解的进行,生成的天然气甲烷碳同位素逐渐较重。气体分子量小,具有极强的扩散性,若气藏仅储集了原油热裂解后期形成的天然气,将导致天然气甲烷碳同位素异常偏重,因此,使得天然气碳同位素明显偏重于储层固体沥青碳同位素。