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准噶尔盆地是位于新疆北部的大型含油气盆地,乌伦古坳陷是准噶尔盆地最北端的构造单元。由于乌伦古地区勘探程度较低,钻遇石炭系的钻井较少,且上石炭统火山岩广泛发育,导致对上石炭统烃源岩以及沉积环境研究较为薄弱。本次研究以乌伦古地区东缘扎河坝、塔克尔巴斯他乌剖面,东南缘五彩城、白碱沟剖面,西缘吉木乃组、恰其海组剖面,盆内乌参1井,共计6条野外剖面、1口钻井资料为基础,以烃源岩测试分析、泥岩地球化学分析、薄片鉴定为手段,梳理了乌伦古地区上石炭统地层序列,对乌伦古地区上石炭统沉积环境进行了分析,并对烃源岩的生烃潜力进行了评价。研究过程中得到了如下主要认识与结论:1.乌伦古地区上石炭统地层序列乌伦古坳陷东缘以及东南缘晚石炭世早期火山活动强烈,岩性以中基性火山熔岩、火山碎屑（熔）岩为主,晚期火山活动呈现出间歇性,在间歇期沉积了大套沉积岩,其中细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩发育,该时期在东南缘出现沉积岩与火山岩多次互层;西缘晚石炭世早期以沉积岩与火山岩互层为主,出现泥岩沉积,中期火山活动强烈,出现大规模中基性火山熔岩、火山碎屑（熔）岩,见酸性火山碎屑（熔）岩,晚期火山活动结束,大规模沉积岩出现;盆内晚石炭世早期以巨厚层碳质泥岩、砂质泥岩沉积为特征,晚期火山活动强烈发育大规模中基性火山碎屑（熔）岩。2.乌伦古地区上石炭统沉积环境乌伦古坳陷东缘以及东南缘上石炭统以滨浅湖-沼泽环境沉积为主,五彩城地区、塔克尔巴斯他乌地区水体为缺氧的淡水环境,扎河坝地区为缺氧的咸水环境,古气候方面均处于温热气候。乌伦古坳陷西缘上石炭统以扇三角洲前缘-滨浅湖环境沉积为主,水体总体处于缺氧淡水环境,恰其海组发生短暂咸化,气候为温热气候。盆内上石炭统以半深湖沉积为主,水体为缺氧的淡水环境,气候处于干旱环境。3.沉积环境对烃源岩的影响乌伦古地区晚石炭世较深的水体环境为泥岩的沉积提供了沉积场所,温热的古气候有利于植被的生长繁殖,为有机质积累提供了充足的碳质来源,表现为有机质丰度较高,由于当时乌参1井处于干旱气候,造成烃源岩有机质丰度仍为中等;受火山活动影响的地区有机质丰度含量较高,表现为东缘、东南缘烃源岩有机质丰度高于西缘及盆内;缺氧环境水体使得沉积下来的有机质不易被喜氧细菌分解,有利于烃源岩的保存。4.乌伦古地区上石炭统烃源岩生烃潜力评价乌伦古坳陷东缘以及东南缘上石炭统受到火山喷发的影响,表现为有机质丰度高、成熟度较高,受到风化影响S1+S2指标较低,有机质类型为Ⅲ型;乌伦古坳陷西缘上石炭统烃源岩有机质丰度为差至中等,有机质成熟度处于低成熟至成熟阶段,有机质类型多为Ⅲ型,部分可达Ⅰ型;坳陷内有机质丰度为中等,有机质成熟度处于低成熟阶段,有机质类型为Ⅲ型。乌伦古地区烃源岩发育厚度从13m至1423m不等,目前均处于生气阶段,厚层烃源岩可为乌伦古地区提供充足的气源。