依据天然气组分、碳同位素和稀有气体等资料对川东北元坝—通南巴地区二叠系—三叠系天然气地球化学特征及成因进行了系统研究。结果表明,（H₂S+CO₂）与（H₂S+CO₂+∑C_n）比值可以作为表征热化学硫酸盐还原作用（TSR）程度的参数。元坝地区长兴组至须家河组二段、通南巴地区飞仙关组至须家河组四段天然气δ¹³C₂变化幅度大于δ¹³C₁,且δ¹³C₂值介于-24.4%。^-36.7‰,表明存在油型气和煤型气混合,理论上各层系天然气碳同位素均应呈倒序分布,但元坝地区长兴组、飞仙关组和通南巴地区嘉陵江组天然气受TSR影响,仍表现为δ¹³C₁<δ¹³C₂或δ¹³C₁<δ¹³C₂<δ¹³C₃的正序分布。元坝地区须家河组三段、四段天然气δ¹³C₂值大多重于-28%。,以煤型气为主,表现为δ¹³C₁<δ¹³C₂<δ¹³C₃的正序分布。天然气稀有气体氦同位素R/R_a值分布于0.00881⁰.02510,表现出典型的壳源特征,源于TSR的酸性气体和源于烃源岩热演化的有机酸对碳酸盐岩的溶蚀是该地区二氧化碳形成以及δ¹³C_CO2变重的主要原因。气-气及气-源综合对比表明,元坝—通南巴地区天然气成因类型可以划分为龙潭型（A1型）、混合型（A2型）和须家河型（B型）,龙潭型和混合型主要来源于上二叠统龙潭组烃源岩,其中混合型混有少量须家河组来源气,须家河型主要来源于其自身层系的烃源岩。