全球油气勘探随程度不断升高,逐步由中浅层向深层拓展是一个重要趋势,因而深层油气的成藏研究是石油地质地球化学领域近年来的研究热点,但因勘探层系埋藏较中浅层深,所以成藏有许多特殊性,故这一领域研究也是研究难点。本文以准噶尔盆地腹部地区为例,开展深层油气成藏地球化学研究,目的一方面是为区域油气勘探提供基础参考信息,拓展勘探领域,另一方也为国内外深层油气成藏研究提供实例和理论参考,因而具有重要的基础理论与实践参考意义。准噶尔盆地腹部地区的深层是指位于区域盖层上三叠统白碱滩组(T3b)以下的层系。前人认为该组合中主要是以二叠系为烃源层系,但三叠纪通常认为经历过湖泛,因此理论而言也应具有良好的生烃潜力。可是该问题过去因样品关系而研究较少。本文借助近年来积累的一些三叠系样品,通过系统的有机地球化学研究,分析了研究区三叠系的有机质丰度、类型、成熟度,再结合地质背景,评价了生烃潜力。结果表明,研究区三叠纪暗色泥岩岩有机质丰度高(有机碳含量在1.0%左右),类型以Ⅲ型为主,生烃母质主要来源于陆源高等植物,有机质在凸起区进入成熟演化阶段,凹陷区可达高—过成熟演化。不同层段的烃源岩地球化学特征差异不大。因此,鉴于三叠纪烃源岩分布广泛,所以这是一套良好的潜在烃(特别是气)源岩,值得在下一步的油气勘探和研究中加以深入精细评价。三叠纪烃源岩形成期地表径流带入了大量的陆源高等植物,影响范围广,使得有机质丰度高,类型以Ⅲ型为主。此外,三叠系存在部分倾油型的烃源岩,通过精细的油源对比研究,发现其很可能对现今所发现原油形成了贡献,展示出成烃的有效性。系统的地球化学分析和油-油对比发现,准噶尔盆地腹部深层的原油和储层沥青主要可分为5种类型,分别是来自二叠系下统风城组的成熟油、高熟油,二叠系中统下乌尔禾组的高熟油,以及二叠系下统风城组和中统下乌尔禾组的混源成熟油、高熟油。其中,位于玛湖东环带地区深层的原油和储层沥青主要来源于玛湖凹陷,位于石西、石东、夏盐等地区的原油和储层沥青主要来源于盆1井西凹陷,而位于莫索湾中东部地区的储层沥青(目前暂无原油发现)可能来源于阜康凹陷。准噶尔盆地腹部深层天然气的地球化学特征分析发现,研究区天然气主要是湿气,处于成熟(—高成熟)演化阶段,成因以煤型气为主,并可分为3种类型,分别是分布于石东地区石炭系,来源于滴水泉凹陷石炭系烃源岩的煤型气；分布于莫索湾中东部,来源于阜康凹陷侏罗系烃源岩的煤型气；以及一类广泛分布于腹部其他地区,主要来源于盆1井西凹陷二叠系下乌尔禾组的煤型气(兼有一些风城组油型气的混入)。典型深层油气成藏研究揭示了研究区深层的油气成藏过程与模式。以研究区唯一在深、中、浅层均发现油气藏的石西地区为例,主要经历了4期油气成藏事件,油气主要来源是盆1井西凹陷的二叠系烃源岩。其中,最早1期是来源于下二叠统的油气,形成于三叠纪末前。该期油气后期在燕山运动影响下,于中晚侏罗世进行第2期油气成藏时间,调整至侏罗系中浅层,深层主要是以残留烃形式得到一些保存,此外,该期还发生了下二叠统来源高熟油气的充注,其与调整的下二叠统成熟油气的混合使得侏罗系中浅层中的油气地球化学特征相当复杂；第3期成藏作用发生在晚白垩世,该期主要是来源于中二叠统下乌尔禾组的成熟油气,主要聚集于白垩系；第4次成藏作用发生在新近纪后,喜马拉雅构造运动表现较弱,断裂近乎封闭,因此油气垂向输导和调整效应不强,来源于下乌尔禾组的高成熟油气主要近源聚集于深层石炭系。因此,成藏模式可归纳为“多期充注、侧向运移、垂向调整”。对国内外具有相似地质背景的复杂深层油气成藏研究具有重要参考意义。