鄂尔多斯盆地陇东地区寒武系天然气勘探已经获得工业气流发现，但天然气成因类型与来源不清楚，制约盆地深部天然气的勘探开发。详细分析陇东地区寒武系天然气的组分和碳同位素特征，并与苏里格地区上古生界煤型气及陇东地区太原组铝土岩气进行对比，探讨深部寒武系天然的成因类型、成熟度等特征，再结合潜在烃源岩特征分析其来源。结果表明：陇东地区寒武系天然气主要为油型气，仅L20井乙烷、丙烷碳同位素组成较重，指示其具有明显煤型气特征，其余寒武系天然气样品乙烷与丙烷碳同位素组成较轻，指示其具有明显油型气特征。除L20井外，甲烷、乙烷、丙烷碳同位素及组分特征进一步表明陇东地区寒武系天然气主要为原油和湿气的二次裂解气。陇东地区寒武系天然气热演化程度均达到了过成熟干气阶段，其碳同位素均发生了明显的“倒转”特征。基于天然气成因类型及成熟度等地球化学综合特征，结合潜在烃源岩分布，认为陇东地区寒武系油型气主要来源于盆地南缘富平—洛川深水海湾内发育的东坡组海相高丰度优质烃源岩，而L20井煤型气则来源于上覆二叠系煤系烃源岩。

基于半封闭热模拟体系，开展腐泥型与腐殖型烃源岩热解气轻烃组成与碳同位素演化对比研究，为准噶尔盆地天然气成因研究奠定基础。结果显示，二叠系风城组和平地泉组烃源岩热解生成天然气为腐泥型气，乙烷和丙烷碳同位素值负偏，δ¹³C₂<-32.0‰，δ¹³C₃<-31.1‰，C₇轻烃组成：正庚烷>甲基环己烷>二甲基环戊烷，正庚烷含量大于40%，C_5⁃7正构烷烃相对含量大于40%；石炭系和佳木河组烃源岩热解生成天然气为腐殖型气，乙烷和丙烷碳同位素值偏高，δ¹³C₂>-28.5‰，δ¹³C₃>-26.6‰，C₇轻烃组成：甲基环己烷>正庚烷>二甲基环戊烷，正庚烷含量小于40%，C_5⁃7正构烷烃相对含量小于40%。腐泥型与腐殖型烃源岩热解气轻烃碳同位素分布曲线差异明显，受温度影响较小，可用于天然气气源判识。腐泥型气轻烃碳同位素值负偏，苯和甲苯碳同位素<-24‰，环己烷和甲基环己烷碳同位素<-26‰，正己烷和正庚烷碳同位素<-28‰，3⁃甲基环戊烷和3⁃甲基环己烷碳同位素<-29‰；腐殖型气轻烃碳同位素值高，苯和甲苯碳同位素>-24‰，环己烷和甲基环己烷碳同位素>-26‰，正己烷和正庚烷碳同位素>-27‰，3⁃甲基环戊烷和3⁃甲基环己烷碳同位素>-28‰。

轻烃参数在油气藏的勘探和开发中已得到了广泛的应用，然而，在不同程度气侵作用下形成的凝析油与残余油之间轻烃组成特征有所不同。为了验证轻烃参数对于凝析油的适用性，采集塔里木盆地塔中地区正常原油样品，基于PVT模拟实验，开展轻烃化合物组成分析，剖析气侵过程中C₅—C₈轻烃组分分布特征，遴选出适用于凝析油油源对比及其他次生作用判识的轻烃指标，为凝析油成藏研究提供理论依据。研究结果表明：受碳数、分子量及分子结构控制，轻烃化合物组成对气侵程度的响应存在差异，随着气侵程度的增加，凝析油产物中C₅—C₈轻烃化合物中正构烷烃和异构烷烃相对含量呈下降趋势，环烷烃相对含量增加，但总体还是正构烷烃呈相对优势分布；C₆—C₇轻烃化合物中链烷烃受气侵作用变化明显，芳烃及环烷烃受气侵作用影响较小；C₇轻烃组分中二甲基环戊烷相对含量变化不明显，甲基环己烷相对含量增加，正庚烷相对含量减少；开展凝析油油—源对比和水洗作用的评价，应优先选择变化量低于5%的参数；开展凝析油所遭受气侵程度的评价，应优先选择变化量高于40%的参数；在气侵程度尚不明确的地质背景下，常见的轻烃参数体系在实际地质应用中应该慎重。该结果进一步丰富和完善了轻烃地球化学的内容。

鄂尔多斯盆地上古生界发育多套厚层煤岩，是煤岩气勘探突破的目的层。盆地本溪组多个井区获得高产工业气流，展现出煤岩气巨大的勘探潜力。为进一步厘清鄂尔多斯盆地中东部本溪组煤岩气的成因，通过对比分析本溪组煤岩气、盆地东缘煤层气及煤系致密砂岩气组分和烷烃碳同位素组成，开展天然气成因和来源研究。结果表明：本溪组煤岩气、煤层气、致密砂岩气甲烷含量高，均为干气。煤岩气烃类组分含量高，平均为94.14%，非烃组分N₂含量低，平均为0.63%。盆地东缘煤层气甲烷含量变化大，非烃组分N₂含量高，平均为7.66%。本溪组煤岩气甲烷碳同位素值主要分布在-37.6‰~-28.7‰之间，平均为-32.7‰，乙烷碳同位素值主要分布在-27.0‰~-19.9‰之间。煤岩气与致密砂岩气甲烷碳同位素组成相似，但整体重于盆地东缘煤层气。解吸分馏和水动力分馏是造成盆地东缘煤层气甲烷碳同位素组成偏轻的主要因素。煤岩气与盆地东缘煤层气乙烷碳同位素组成相似，异于致密砂岩气。煤岩气与盆地东缘韩城煤层气为源内成藏煤型气。致密砂岩气主要来自本溪组煤岩，部分受本溪组Ⅰ型和Ⅱ₁型泥页岩气源岩影响。

针对煤岩气产出过程中游离气和吸附气转化过程不清等问题，以鄂尔多斯盆地纳林河、米脂北和绥德地区18口钻井岩心的石炭系本溪组8^#煤岩为研究对象，开展煤岩气解析过程中甲烷碳同位素变化特征分析，揭示煤岩气释放过程中游离气/吸附气值的动态变化，并结合煤岩显微组分、成熟度、孔隙度和含气量特征，初步探讨煤岩气中游离气/吸附气值差异成因。结果表明：本溪组8^#煤岩解析气δ¹³C₁值随解析时间增加呈逐渐增高趋势，由解析初期-44.3‰~-30.2‰增高至解析末期-25.6‰~-10.7‰，增高程度达12.6‰~22.5‰。根据煤岩解析气δ¹³C₁值在不同解析时间范围内的变化特征差异，将煤岩气δ¹³C₁解析曲线划分为4种类型：①Ⅰ型：δ¹³C₁值先保持相对稳定再持续缓慢增高；②Ⅱ型：δ¹³C₁值先保持相对稳定，再快速增高至一定程度后继续轻微增高；③Ⅲ型：δ¹³C₁持续增高；④Ⅳ型：δ¹³C₁快速增高到一定程度后再轻微增高。进一步结合CH₄运移过程中碳同位素分馏机理，揭示了煤岩气解析过程包含3个阶段。第一阶段：CH₄呈游离态在压差驱动下以达西渗流为主，该阶段δ¹³C₁值保持相对稳定；第二阶段：解析初期CH₄同时包括游离态和吸附态，而随着解析过程进行，岩心内压力下降引起吸附/解吸作用增强，吸附态CH₄占比持续增加，该阶段δ¹³C₁值持续增大；第三阶段：岩心内残留少量吸附态CH₄发生缓慢解吸，并可能伴有浓度差驱动的扩散作用，该阶段δ¹³C₁值轻微增大。其中，δ¹³C₁解析曲线呈Ⅰ型和Ⅱ型的煤岩气因具有解析第一阶段，故具有相对较高的游离气/吸附气值。鄂尔多斯盆地本溪组8^#煤岩气中游离气/吸附气值越高，煤岩含气量越大。游离气/吸附气值与煤岩成熟度和孔隙度之间存在正相关性。同时，优质的储盖组合（灰岩—煤岩和泥岩—煤岩）可对煤岩储层形成压力封闭，使煤岩气具有较高的游离气/吸附气值。

二叠系湖相钙质泥岩是塔西南山前主力烃源岩之一，以叶浅1井二叠系普斯格组烃源岩为研究对象，借助岩石热解、气相色谱和气相色谱—质谱等经典有机地球化学手段，阐述了湖相钙质泥岩的有机质丰度、类型、成熟度及母质来源，揭示了烃源岩成烃环境及生烃潜力。研究结果表明：塔西南山前叶浅1井二叠系普斯格组钙质泥岩有机质丰度普遍较低，有机质类型以Ⅱ型为主，Ⅲ型次之，热演化处于成熟阶段。正构烷烃以nC₂₁和nC₂₃为主峰，三环萜烷系列化合物以C₂₁为主峰呈近似正态分布，甾烷以C₂₉规则甾烷含量占优势，表现出典型湖相烃源岩的特征，有机质生物来源具有低等水生生物和高等植物双重贡献特征；Pr/Ph值普遍小于0.8，伽马蜡烷/C₃₀藿烷值为0.06~0.25、C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷值为0.03~0.29、重排甾烷/规则甾烷值为0.17~0.52，综合分析认为烃源岩形成于还原—强还原环境，上下段水体盐度存在差异。二叠系普斯格组特定的沉积环境促使了细菌改造作用的发生，使得有机质的类型变好，也可以使得生油高峰期延长，生烃转化率大幅提高，导致生烃之后残余有机碳大幅降低，这也是二叠系普斯格组烃源岩有机碳含量普遍较低的原因之一。二叠系普斯格组烃源岩特有的生烃潜力特征，为柯克亚地区形成大中型及以上级别油气田提供了良好的物质基础。

川东北地区须家河组天然气是油气勘探的热点之一。基于川东北不同构造区须家河组天然气地球化学特征差异，明确了其天然气成因类型及混源比例差异。川东北须家河组天然气均为高过成熟热成因气，其中，沙溪向斜弱变形构造区须家河组天然气以煤型气为主，几乎不受海相层系天然气影响。马路背背斜等强构造变形区须家河组天然气乙烷碳同位素组成轻（δ¹³C₂=-36.2‰~-28.2‰），具煤型气和油型气混合成因特征，为海陆相二源供烃，存在海相吴家坪组/大隆组凝析油气和干气同源多期天然气混入。混源比例计算结果表明，马路背背斜须二段和河坝场背斜须四段天然气中煤型气比例占40%~50%，海相凝析油气混入比例约为2%~12%，干气混入比例约为40%~50%；南江斜坡和兴隆断褶带须四段天然气煤型气占比约为70%~80%，海相凝析油气混入比例约为2%~5%，干气混入比例约为15%~25%。混源比例的计算为多元供烃有利区评价提供了科学依据。

四川盆地中部蓬溪—武胜浅水陆棚区域长兴组天然气勘探程度较低，天然气来源认识不清，制约了长兴组天然气的勘探和开发。研究利用TOC、干酪根碳同位素、镜质体（沥青）反射率等测试资料对蓬溪—武胜浅水陆棚区域古生界不同层位潜在烃源岩进行评价，然后结合天然气组分和碳同位素以及烃源岩和储层固体沥青生物标志物探讨该区长兴组天然气以及固体沥青的来源。下寒武统笻竹寺组、下志留统龙马溪组和上二叠统龙潭组烃源岩有机质丰度高，处于过成熟阶段，在常规甾烷、孕甾烷、升孕甾烷、三环萜烷、伽马蜡烷和三芳甾烷等生物标志物组成特征上具有明显差异。蓬溪—武胜浅水陆棚区域长兴组天然气来源主要受烃源岩展布的控制，东部及东北部天然气主要来自龙马溪组烃源岩，西部及西南部主要来源于笻竹寺组烃源岩，中南部主要来源于龙潭组烃源岩，筇竹寺组和龙马溪组烃源岩同样有重要贡献。此次研究明确了蓬溪—武胜浅水陆棚区域古生界烃源岩的生烃潜力特征和长兴组天然气的来源，可为下一步研究区天然气的勘探部署提供有利支撑。

近年来，川东北元坝地区页岩油气取得重大勘探突破，但四川盆地东缘地区陆相层系始终未取得勘探进展。通过对鄂西咸丰地区下侏罗统自流井组的泥岩进行地球化学研究，恢复了研究区早侏罗世盆地的物源区古环境及古气候特征。研究结果表明：研究区自流井组泥岩样品化学蚀变指数CIA值为75.84~81.29，化学组分变化指数ICV值为0.68~0.87，化学风化作用指数CIW值为89.29~96.85，斜长石蚀变指数PIA值为89.15~96.06，化学风化指数CIX值为78.97~82.93，结合较低的Sr/Cu值，认为其沉积于炎热潮湿的气候下；具有较高的Al₂O₃/ TiO₂值和较低的Cr/Zr值，这指示物源区主要为长英质上地壳；氧化还原指标V/Cr值为1.03~1.71，V/（V+Ni）值为0.70~0.80，Ni/Co值为2.35~5.82，较低的V/Cr值和Ni/Co值以及较高的V/（V+Ni）值指示研究区在早侏罗世处于氧化—弱还原过渡环境；样品具有较低的Sr丰度和Sr/Ba值，指示沉积时水体盐度较低，为淡水环境。结合野外工作及其他测试结果，认为鄂西咸丰地区自流井组具有一定的油气勘探潜力，可重点对该段开展资源潜力评价。

塔里木盆地克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组气水分布关系复杂，目前对于地层水的来源及成因认识不足。在地层水常量元素、微量元素数据分析的基础上，新增氢氧同位素、锶同位素数据，结合碳酸盐胶结物碳氧同位素、包裹体均一温度及盐度等，探讨了地层水的来源、成因及形成演化过程。研究认为，巴什基奇克组为高矿化度的CaCl₂型地层水，水化学参数表明地层水经历了较强的变质作用，地层封闭性好，有利于油气保存。白垩系巴什基奇克组原始沉积水受大气降水下渗混合，以及蒸发浓缩作用、水—岩反应、膏盐层水的影响，现今地层水表现出Na⁺、Ca²⁺富集、贫Mg²⁺、δ¹⁸O富集、高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr以及低1/Sr的特征。目的层段主要发育3期碳酸盐胶结物，晚期孔隙和裂缝中充填的含铁方解石/白云石为有机酸脱羧作用成因，其形成温度与晚期烃类充注导致流体包裹体盐度淡化的温度一致。结合埋藏史、油气充注史、构造演化史分析，认为白垩系地层水演化经历4个主要阶段：①巴什基奇克组沉积期的原始沉积水体；②白垩纪末期的大气降水侵入及混合；③海侵/盐湖水下渗；④源岩淡化水侵入。埋藏过程中的水—岩反应，始终影响地层水的化学性质。

川中地区寒武系作为四川盆地深层天然气勘探开发的重点领域，近期不断获得天然气的勘探突破。通过对川中地区不同区块震旦系、寒武系天然气的组分和碳同位素测试分析，发现寒武系天然气与震旦系天然气相比具有烷烃气碳同位素倒转的“异常”特征，即δ¹³C₁>δ¹³C₂，影响天然气的成因来源判识。基于前人对该地区天然气地球化学的研究成果，结合构造演化背景及烃类赋存状态，开展天然气碳同位素倒转成因、天然气成藏规律及地质意义的研究。结果表明，川中地区寒武系天然气是以甲烷为主的干气，重烃气仅含有少量乙烷；甲烷、乙烷碳同位素的均值分别为-32.9‰和-33.6‰，烷烃气多出现碳同位素倒转现象。研究区寒武系烷烃气碳同位素组成倒转是由同源不同期天然气的混合导致，寒武系气藏整体存在3期天然气充注，即中晚三叠世—早侏罗世储层中的源外液态烃裂解气、中晚侏罗世烃源岩中的滞留烃裂解气以及白垩纪末期筇竹寺组中的页岩气。其中，滞留烃裂解气与页岩气在气藏中的占比越大，混合气体中烷烃气碳同位素倒转程度就越明显。川中北斜坡区埋藏最深但烷烃气更具轻碳同位素组成，是北斜坡区母质烃源岩碳同位素组成偏轻和气藏形成过程中混入较多滞留烃裂解气2个因素共同所致。

湖相泥页岩滞留烃中不同赋存状态烃类的特征以及定量表征是页理型页岩油勘探开发基础。针对鄂尔多斯盆地延长组长7₃黑色页岩，采用多溶剂多粒级抽提和多温阶热模拟实验，定量分析了同一块样品中不同赋存状态烃类的含量及其分子地球化学特征。研究表明，样品CY1⁃3、CY1⁃7、CY1⁃11分步抽提中游离烃分别为2.62 mg/g（占51.93%）、1.35 mg/g（占44.73%）和1.15 mg/g（占31.85%），吸附烃分别为2.42 mg/g（占48.07%）、1.67 mg/g（占55.27%）和2.46 mg/g（占68.15%），而在多温阶热释实验中的游离烃分别为3.82 mg/g（占81.04%）、2.58 mg/g（占71.45%）和2.80 mg/g（占85.99%），吸附烃分别为0.89 mg/g（占18.96%）、1.03 mg/g（占28.55%）和0.46 mg/g（占14.01%）。分步抽提实验误差主要来自于溶剂极性差异和样品粉碎过程中的轻烃损失，而多温阶热释实验由于吸附态重质组分裂解和干酪根热裂解可能分别导致游离烃和吸附烃含量的高估。游离烃含量与TOC、钾长石和绿泥石含量呈正相关，而与沥青质、伊利石及高岭石含量呈负相关。2种方法获得的页岩残留总油含量较为一致，可为页岩油资源量评价提供计算依据，同时分步抽提和多温阶热释实验分别可为人工压裂和原位加热改质开发提供页岩油赋存状态定量表征参考。研究结果为鄂尔多斯盆地长7“页理型”页岩油滞留烃类型的精细划分和准确定量评价提供了实验方法，也为湖相泥页岩型页岩油不同赋存状态烃的定量表征提供了可借鉴的实验方法。

鄂尔多斯盆地陇东地区铝土矿天然气勘探的成功，极大地拓宽了油气勘探领域，显示了铝土矿广阔的勘探前景，然而其物源问题尚未有定论。通过常量、微量及稀土元素地球化学分析，综合考量了构造背景、源岩特性，对铝土岩系的物源进行了详尽分析。研究结果表明：①陇东地区铝土岩系垂向上元素含量在不同岩性层内表现出明显的差异性，且其稳定元素的富集特征具有继承性；②太原组垂向上的铝土岩系与石英砂岩的岩性组合特征决定了其物源区具有高差小、富铝的特点；③地球化学分析显示铝土岩系母岩来自于具有岛弧性质的中酸性火成岩，而并非直接源自下伏碳酸盐岩的风化产物；④北秦岭构造带为主体的古元古代秦岭群、中元古代宽坪群，以及早古生代早期的二郎坪群等变质岩系，包括与其伴生的广泛分布的晋宁期和加里东期中酸性岩体为研究区铝土岩系主要母岩来源，华北板块南缘的新太古代太华群深变质岩系和古元古界铁洞沟组的碎屑岩等具有辅助贡献。该成果可为深入研究陇东地区太原组铝土岩成储机理及成藏模式提供借鉴。

近年来，四川盆地寒武系筇竹寺组页岩气勘探取得重大突破，查明筇竹寺组古沉积环境对该地区天然气资源评价具有重要意义。通过全岩X射线衍射、地球化学分析测试手段，对川北广元一带筇竹寺组黑色岩系的氧化还原条件、古气候、古生产力和硅质来源等进行了深入探讨，结果表明：①该区轻稀土元素相对于重稀土元素富集，Mo⁃U富集协变模式、U/Th、V/Cr、V/（V＋Ni）等氧化还原敏感性元素比值以及较弱的δCe负异常均表明，广元以北筇竹寺组沉积水体环境整体表现为贫氧—缺氧，垂向上还原性先增加后减小；②CIA_corr、C值、Sr/Cu值等古气候判别指标揭示了川北筇竹寺组沉积期物源区呈中等风化强度，古气候类型主要为温湿型；③Ba_bio与Si_bio量化古生产力结果反映了研究区筇竹寺组整体呈中等古生产力，较高的古生产力主要集中在筇一段；④研究区黑色页岩、硅质岩中硅质来源主要为深水环境生物成因硅，有利于有机质的富集和保存。

为明确珠江口盆地顺德凹陷古近系烃源岩地球化学特征及原油来源，综合研究烃源岩总有机碳含量、岩石热解分析及烃源岩和原油生物标志物等特征，系统分析文昌组烃源岩地球化学特征，开展油源对比。结果显示：文一段和文三段烃源岩有机质丰度低，有机质类型以Ⅱ₂型、Ⅱ₁型为主，文二段有机质丰度高，有机质类型以Ⅰ型为主，整体进入成熟阶段。文昌组烃源岩整体中等Pr/Ph值，指示沉积于弱还原—弱氧化环境；低伽马蜡烷值，指示沉积于淡水环境；文一段烃源岩C₂₇—C₂₈—C₂₉规则甾烷呈反“L”型，指示陆源高等植物来源占优；而其余层位烃源岩规则甾烷主要为“V”和“L”型，指示低等水生生物与陆源高等植物的混合生源，文二段下亚段油页岩具高C₃₀ 4⁃甲基甾烷含量。恩二段原油低Pr/Ph值，低C₁₉₊₂₀TT/C₂₃TT值，C₂₇—C₂₈—C₂₉规则甾烷呈“V”型，C₃₀ 4⁃甲基甾烷丰度高。油源对比分析结果表明，恩二段原油来源于文二段下亚段油页岩。

三湖坳陷是柴达木盆地最主要的第四系生物气产区，天然气资源量巨大。为了明确气藏中泥岩储层形成的沉积环境，为储层甜点评价提供依据，通过对三湖坳陷涩北地区涩探1、涩探2井泥岩岩心样品进行手标本、镜下观察以及元素测试，分析了其元素地球化学特征及沉积环境。研究结果表明：涩探1、涩探2井样品以暗色泥岩和粉砂岩为主，发育少量白云岩，呈块状、条带状和纹层状分布，含有大量螺类、植物碎片化石，反映滨浅湖—半深湖沉积环境；具有低硅、铝弱过饱和、低钾钠、富镁钙及Ba、Sr、Rb富集，Zr、Hf、Ni亏损的特征；ICV、CIA等指数和Th/Sc-Zr/Sc判别图反映涩北地区第四系泥岩仅经历了弱—中等的风化作用，没有受到沉积分选和再旋回作用影响；Ce_anom、&U、δCe等参数指示沉积时期为还原向贫氧过渡的环境；Sr含量与Th/U、V/Zr等比值反映咸水—半咸水环境；MAP、LST等参数和Sr/Cu、Zr/Rb等比值反映寒冷干旱的古气候环境，水动力弱。三湖坳陷涩北地区第四系泥岩的高可溶有机质含量，频繁的沉积水体环境变化使得纵向砂泥互层特征明显，形成了良好的储盖组合，有利于形成泥岩生物气藏。

为探求塔里木盆地塔中地区油气藏气侵程度差异分布规律，应用地球化学分析方法，厘定不同井区油气藏生物标志物和正构烷烃单体烃碳同位素分布特征。结果表明，TZ83井区和ZG43井区在原油的物性特征、轻烃及正构烷烃单体烃碳同位素特征存在明显差异；正构烷烃损失量、折点碳数及金刚烷系列化合物的含量指示TZ83井区原油气侵程度相对较强，ZG43井区原油气侵程度相对较弱。研究认为，造成气侵强度差异的原因可能在于井区所处的构造位置不同，TZ83井区处于塔中Ⅰ号断裂坡折带走滑断裂交会处的高部位构造带，气侵影响较强，原油整体上表现为气侵作用形成的凝析油；ZG43井区处于塔中10号断裂带的平台区，深大断裂体系发育较小，气侵影响较弱，原油为气侵作用形成的蜡质油，在浅部储层可能具有尚未发现的轻质和凝析油藏。

近年来，川中栖霞组因获得高产工业气流成为四川盆地天然气勘探的热点层系。已有研究发现，川中栖霞组天然气表现出多源供烃的特征，不同构造区块由于混源供烃的差异而表现出不同的地球化学特征。然而，关于各层系烃源岩对栖霞组混源气藏供烃比例的定量研究较少，计算各层系烃源岩对气藏的具体贡献比例是当前亟待解决的问题。通过天然气地球化学特征分析和混源比例模型的应用，明确了各层系烃源岩对3个构造区块气藏的生烃贡献。结果表明：①高石梯区块C₂H₆平均含量最高，δ¹³C₂值最低，碳同位素发生倒转；磨溪区块的CH₄平均含量最高，δ¹³C₁值最低，碳同位素未倒转；龙女寺区块各组分平均含量介于两者之间，δ¹³C₁和δ¹³C₂值均最高，碳同位素未倒转。②高石梯区块天然气由筇竹寺组（贡献比例为18%~98%）和龙马溪组供烃，龙马溪组的贡献随井位接近尖灭线而减小。龙女寺区块天然气由筇竹寺组（贡献比例为55%~92%）和中二叠统烃源岩供烃，中二叠统烃源岩的贡献随井位北移而增加。磨溪区块天然气完全来自筇竹寺组烃源岩。综合分析表明，气藏混源供烃比例的不同是导致3个区块天然气地球化学特征差异的主要因素，并从气源的角度进一步解释了川中栖霞组单井产量差异大及气水分布复杂的原因。

在世界许多含油气盆地中均发现了储层固体沥青，其包含着油气形成和演化等重要信息。近年来固体沥青Re⁃Os同位素测年法成为了研究的热点。然而，沥青Re⁃Os同位素年龄却常常具有多解性，其地球化学意义尚不明确。对上扬子地区的固体沥青进行了Re⁃Os同位素分析和有机岩石学研究。研究表明：贵州松桃麦地下寒武统沥青Re⁃Os年龄为195±20 Ma，代表了固体沥青的固化时间，同时也代表了下寒武统牛蹄塘组页岩停止生烃时间的最晚时间。贵州金沙岩孔灯影组固体沥青Re⁃Os年龄为297±20 Ma，代表了固体沥青的固化时间。四川威远气田灯影组固体沥青Re⁃Os年龄为342.8±4.7 Ma，代表了石油的生成时间。提出了固体沥青Re⁃Os年龄含义与有机质热演化关系模式图，认为固体沥青Re⁃Os年龄可能代表了石油生成时间、油气成藏时间、沥青固化时间或热化学硫酸盐还原作用（TSR）结束时间，具体取决于固体沥青成因及体系内Os同位素组成是否均一化。

近年来，鄂尔多斯盆地东北部奥陶系海相碳酸盐岩作为潜在烃源岩，其地球化学基本特征和生烃潜力已被广泛研究。然而，关于烃源岩沉积古环境的氧化还原条件仍存在争议。为了更合理地判识沉积古环境的氧化还原条件，对马家沟组盐下马三段烃源岩（黄铁矿编号Py1和Py2）和马五₆亚段（黄铁矿编号Py3）烃源岩中的黄铁矿进行岩石学、矿物学、微量元素、S-Fe同位素分析。结果表明：①马家沟组盐下烃源岩中黄铁矿主要为棒状集合体、致密椭圆状及自形—半自形3种形态，且Py1、Py2和Py3的Co/Ni值均小于1，为沉积成因黄铁矿。②黄铁矿的S同位素数据显示Py1、Py2和Py3均形成于缺氧—硫化的还原环境。其中Py1和Py3形成于硫酸盐含量充足的开放水体中，δ³⁴S值小于-20‰。Py2的δ³⁴S值相对较高，是受水体沉积物沉积速率较快影响。③Py1、Py2和Py3的δ⁵⁶Fe值整体变化范围较大，反映了氧化还原环境的不均一性，与烃源岩沉积期海平面变化和陆源输入有关。其中马三段烃源岩形成于相对封闭的强还原环境，更有利于有机质的保存。研究明确了马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩中黄铁矿的成因、形成过程及烃源岩沉积期的氧化还原环境，该方法有助于深层碳酸盐烃源岩的古环境氧化还原条件分析。

油气是由干酪根在多种因素共同作用下演化形成的，难以用简单的化学反应表征。前人研究发现不同类型有机质生烃活化能存在显著差异，但具体分布规律和控制因素尚不明确，特别是有机质类型对烃源岩生烃过程的影响及其成因机制尚待阐明，限制了油气资源潜力的评价。对渤海湾盆地莱州湾凹陷KL⁃A构造古近系不同类型湖相烃源岩开展了4组不同升温速率的开放体系热模拟实验，分析了生烃曲线拟合计算动力学参数及活化能的主要影响因素。研究结果表明：①化学动力学模型计算结果与实验结果的高度拟合，证明离散分布模型计算和反演有机质生烃过程的可靠性和适用性；②不同显微组分含量与平均活化能具有一定的相关性，各显微组分相互制约共同控制着有机质的平均活化能；③不同类型的有机质由于其显微组分的差异导致生烃门限、活化能分布特征和生烃转化均存在明显差异；④生烃热模拟实验结合生烃动力学方法，揭示有机质复杂生烃机制，为烃源岩评价与勘探提供了广泛的应用价值。

准噶尔盆地蕴含丰富的煤岩气资源，其中白家海凸起勘探过程中在侏罗系西山窑组煤层中发现大量的煤岩气，展现出巨大的开发潜力。为进一步厘清准噶尔盆地白家海凸起侏罗系煤层天然气的成因及分布规律，基于白家海凸起CAI61H井以及CT1H井所钻遇的侏罗系西山窑组煤岩气的组成特征以及碳同位素的分布特征，同周缘凹陷和凸起钻遇的不同层系的天然气进行对比分析。结果表明：白家海凸起侏罗系西山窑组煤岩气与常规自生自储型煤岩气相异，其主要来源为白家海凸起及其周缘凹陷或凸起下伏的石炭系，属于他源型煤岩气。其气体来自于石炭系烃源岩干酪根的热裂解作用，且其裂解所产生的天然气与白家海凸起侏罗系西山窑组煤层成熟度有所差异，表现出多期次成藏的特征。

为探索下古生界深层复杂原油的来源，对塔里木盆地下古生界烃源岩及原油开展了系统的地球化学分析。通过自然演化—热模拟实验对比，揭示了部分芳烃类指标的高稳定性，尤其是1⁃烷基⁃2，3，6⁃芳基类异戊二烯（2，3，6⁃AIPs）具有极强的抗次生改造能力。综合评价生烃潜力明确了5套［下寒武统玉尔吐斯组（Є₁ y）、中下奥陶统黑土凹组（O_1⁃2 h）、西合休剖面中奥陶统（O₂ x）、中上奥陶统萨尔干组（O_2⁃3 s）和上奥陶统良里塔格组（O₃ l）］富有机质烃源岩，并根据稳定的芳烃指标将其划分为“低盐—绿藻”型、“高盐—甲藻”型和“透光厌氧—绿硫菌”型3类，将原油划分为“透光厌氧—绿藻”型和“透光厌氧—绿硫菌”型2类。其中，“透光厌氧—绿硫菌”型烃源岩主要发育于Є₁ y，与盆地内（塔中、塔北地区等）几乎所有原油类似，都含有2，3，6⁃AIPs。油源对比和混源油定量解析也证实该类烃源岩对盆地内原油的重要贡献。因此，后期精细刻画该类含特殊生源—环境组合烃源岩的空间展布将会为研究区甚至全球类似盆地深层复杂原油的精准勘探提供重要参考。

沉积岩的微量元素及稀土元素与沉积环境具有十分密切的联系，进行沉积岩的微量元素分析是研究沉积古环境的有效手段。川东北地区二叠纪是地质历史上的重要时期，但关于其地球化学特征和古海洋环境的研究还较薄弱。选取羊鼓洞剖面吴家坪组为研究对象，基于野外露头剖面实测与室内镜下薄片鉴定，结合微量元素和稀土元素等地球化学分析方法，探讨地球化学特征对其沉积古环境的指示意义。研究结果表明：①Sr/Ba和Th/U指示羊鼓洞剖面吴家坪组沉积期处于海相咸水环境；②V/Cr、V/（V+Ni）和Ni/Co等沉积环境古氧相的指标显示羊鼓洞剖面吴家坪组沉积时期古环境处于贫氧—缺氧状态；③Sr/Cu和Rb/Sr值表明沉积时期的古气候主要以干旱环境为主；④原始物源具有大陆边缘构造背景亲和性，（La/Yb）_N—ΣREE的对应关系反映沉积物主要来源于沉积岩。

油气作为强还原剂，在地质盆地中容易被各类氧化剂氧化，如热硫酸盐还原作用（TSR）、高价态金属氧化物还原作用等，这些都是烷烃被氧化的典型例子。虽然后者氧化能力更强，易于发生在碎屑岩与火成岩储集体中，但却未获得广泛关注。这是因为其反应产物与有机质热裂解产物相似，为碳数更小的有机质（含烷烃）、CO₂和水，从而造成识别难度大。然而，高价态金属氧化物还原作用对改变油气组成和特征、干扰油气来源与成藏规律认识具有重要意义；同时，其产生的酸性流体能够改善储集体储集性能，导致储层非均质性，是深部优质储层和油气高效聚集的可能影响因素。从模拟实验出发，对高价态金属氧化物还原反应机理、影响因素、鉴别与示踪及对储层改造等进行初步分析，并提出烷烃分子内同位素、伴生CO₂同位素与碳酸盐胶结等可作为示踪指标。基于富含高价态金属氧化物的红色碎屑岩与风化壳型火成岩广泛分布的特征，指出该反应具有普遍性和重要性，希望能对碎屑岩及火成岩油气藏的成藏机制、储层预测及油气田的高效开发有所帮助。

为了对比分析不同类型有机质丰度烃源岩的生排烃特征，选取3块有机质类型不同且TOC差异较大的烃源岩样品，开展多路分段式热压生排烃模拟实验，总结其在各演化阶段的产物组成变化与排烃效率。结果表明：不同类型烃源岩生排烃模式比较类似，可分为生油阶段和生气阶段（以R _O≈1.25%为界），在生油阶段累计排出油产率逐渐升高，残留油率曲线呈先升高后降低的趋势，此阶段烃气产率很低，排烃效率逐渐升高。进入生气阶段大部分油已经排出，累计排出油产率逐渐趋于平稳，残留油率很低，烃气产率迅速升高，此阶段排烃效率很高，最高达90%以上。I型烃源岩的总油产率、排出油产率、残留油率、烃气产率及排烃效率均高于Ⅱ型烃源岩；I型烃源岩主生油窗（0.65%<R _O<1.25%）比Ⅱ型烃源岩（0.65%<R _O<0.95%）宽。排出油产率峰值阶段均为0.86%<R _O<1.07%，且随着烃源岩热演化程度的增加，I型烃源岩的阶段烃气产率逐渐升高，而Ⅱ型烃源岩阶段烃气产率在R _O>1.24%之后不再升高。沉积环境与生源输入的不同是造成不同类型烃源岩生排烃特征差异的重要原因。优质烃源岩烃产率高于中等烃源岩，主生油期也更早，但中等烃源岩生烃早期阶段排油率更高，残留油率更低，导致在生烃早期排烃效率更高，同时TOC转化率也更高，说明较高TOC可能会增加烃源岩的滞油性，反而不利于烃类排出。

准噶尔盆地已发现的油气主要位于中央坳陷周缘和坳陷内的隆起区。东道海子凹陷在中央坳陷的众多次级凹陷中勘探程度最低，目前对其主力烃源岩层系——中二叠统平地泉组的研究程度也很低。基于岩心薄片观察、总有机碳、干酪根碳同位素组成、岩石热解和生物标志物分析，系统评价了该套烃源岩的生烃潜力和形成环境，并与邻区——阜康凹陷中二叠统芦草沟组烃源岩进行了对比。结果表明，东道海子凹陷平地泉组烃源岩岩性在深凹区以深灰色—灰黑色灰质泥岩、粉砂质泥岩和泥岩为主，在浅湖区则以灰色—深灰色泥岩和粉砂质泥岩为主，为一套深湖—半深湖相沉积。该套烃源岩以Ⅱ型干酪根为主，整体属于中等—好烃源岩级别。晚二叠世，该套烃源岩进入生烃门限，现今已整体进入生干气阶段。该套烃源岩沉积于偏还原的咸水环境，以细菌和藻类等水生生物输入为主，陆源高等植物输入为辅。东道海子凹陷及周缘平地泉组烃源岩与阜康凹陷及周缘芦草沟组烃源岩整体面貌相近。目前，围绕后者已取得一系列勘探突破，预示着东道海子凹陷及周缘平地泉组含油气系统同样具备良好的勘探潜力。研究结果进一步夯实了准噶尔盆地二叠系含油气系统的资源潜力，也为东道海子凹陷及周缘的油气勘探提供了重要参考。

北部湾盆地涠西南凹陷油气勘探活动长期以来集中在原油领域，随着时间推移，原油发现难度逐渐增大。天然气是油气增储上产的重要驱动力，但勘探研究程度低，其地球化学特征及来源尚不清楚，制约了下一步勘探进程。基于天然气组成、轻烃组成和稳定碳同位素等数据，对北部湾盆地涠西南凹陷天然气的地球化学特征、成因类型及来源进行探讨，结果表明：①天然气组成以烃类气体为主，其中甲烷含量最高，介于53.73%~95.80%之间，平均为74.80%；重烃（C_2-5）含量相对较高，平均为19.80%，干燥系数普遍小于0.95，为典型的湿气；非烃类气体含量低，主要为N₂和CO₂；②在C₇轻烃化合物中，正庚烷含量相对较高，平均为37.18%（21.74%~51.02%），其次为甲基环己烷，含量平均为34.46%，各种结构的二甲基环戊烷含量略低，平均为28.36%，反映其母质来源复杂，以偏腐泥型干酪根为主，部分为混合型，少量为腐殖型；③δ¹³C₁值和δ¹³C₂值分别为-54.8‰~-34.4‰和-35.2‰~-25.6‰，烷烃气碳同位素总体呈正序分布特征，仅部分井区天然气碳同位素发生一定程度倒转，可能与同源不同期气或同型不同源气的混合作用有关；④天然气主要为油型气，且与原油同源共生，为偏腐泥型干酪根在成熟—高成熟阶段裂解的产物，主要来源于流沙港组二段下层序油页岩，部分有流沙港组三段上层序泥页岩的贡献。研究成果明确了北部湾盆地涠西南凹陷天然气地球化学特征及来源，对下一步天然气勘探部署决策具有重要的指导意义。

次生生物气与地下水之间存在一定的关系，特别是在煤层气等天然气储层中，了解地下水与次生生物成因甲烷之间的关系对于天然气勘探和开发具有重要意义。基于中国沁水盆地6个区块的57个煤层气井排采水和3个河水样品的化学组成、氢氧同位素组成（ {\mathrm{\delta }}^{\mathrm{18}} {\mathrm{O}}_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}和 \mathrm{\delta } {\mathrm{D}}_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}）以及溶解无机碳（DIC）碳同位素组成（δ¹³C_DIC和Δ¹⁴C_DIC），深入剖析地下水与次生生物成因甲烷之间的复杂关系。结果表明：氢氧同位素分布在大气降水线附近，煤层气井排采水主要来源于大气降雨，硫酸盐微生物还原作用是郑庄和阳泉区块氘同位素富集的主要原因。研究区煤层气井排采水化学组成以Na⁃HCO₃型为主，其变化受到水—岩相互作用、阳离子交换等过程的控制。沁水盆地6个研究区块煤层气井排采水的稳定碳同位素呈现高δ¹³C_DIC值（-4.19‰~34.80‰，平均为16.51‰）且与溶解无机碳含量呈明显正相关关系可能是微生物产甲烷作用的结果。煤层气井排采水中δ¹³C_DIC与SO₄ ^2-的负相关性以及 \mathrm{\delta } {\mathrm{D}}_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}正漂移等指标也指向沁水盆地不同成熟度煤岩中次生生物成因甲烷的广泛存在。δ¹³C_DIC与镜质体反射率（R _Omax）的负相关性进一步表明沁水盆地不同成熟度煤层中广泛存在次生生物成因甲烷，且在浅埋藏和成熟度较低的煤层中最为显著。地球化学与微生物学的结合将会进一步阐明次生生物甲烷的形成途径和机制。

自2020年准噶尔盆地东部（准东）阜康凹陷东斜坡区风险探井——康探1井在二叠系储层连获油气高产以来，中国石油加强了对该区域古生界深层油气的勘探。为进一步探究准东埋深超过4 500 m的深层天然气勘探潜力，对准东地区阜康凹陷、北三台凸起和东道海子凹陷的9个古生界深层天然气样品中的C₁—C₇系列烃类进行气体和轻烃组分及单体烃稳定碳同位素组成实验分析，研究了其成因类型、成熟度和可能的次生改造作用。结果表明：研究区天然气可分为3类：第一类为二叠系芦草沟组咸水湖相烃源岩生成的油型气；第二类为石炭系煤系烃源岩生成的煤型气；第三类为上述2种来源天然气的混源。研究区天然气整体进入成熟—高成熟阶段，庚烷值和异庚烷值分别为16.74%~32.59%和1.46~2.60，等效镜质体反射率为1.12%~1.57%。研究区天然气未遭受水洗、蒸发分馏和生物降解等次生改造作用，具备较好的天然气保存条件，说明自康探1井重大突破后，该区域古生界深层有望成为准噶尔盆地东部天然气勘探的重要接替区。

准噶尔盆地玛南地区在二叠系、三叠系及侏罗系多层系均取得很好的勘探成果，不同层系原油密度、凝固点差异较大，原油密度分布在0.805 4~0.907 1 g/cm³之间，凝固点分布在-29.6~24.4 ℃之间，但相关原因尚不清楚。依据原油生物标志物及正构烷烃单体碳同位素将该地区原油分为4类：Ⅰ类原油Pr/Ph值分布在0.99~1.20之间、β⁃胡萝卜烷和类异戊二烯烃含量较高，Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈>0.7、Ts含量低，Ts/Tm值主体小于0.3，藿烷/甾烷<1.0，C₂₇/C₂₈甾烷值分布在0.52~0.70之间，C₂₇/C₂₉甾烷值分布在0.36~0.57之间，单体烃碳同位素值曲线呈水平分布（-31.1‰~-27.7‰），不同碳数间碳同位素值最大偏差分布在0.3‰~1.6‰之间，来源于偏还原的风城组二段烃源岩；Ⅱ类原油Pr/Ph>1.20、 \mathrm{\beta }⁃胡萝卜烷和类异戊二烯烃含量低、Pr/nC₁₇和Ph/ nC₁₈<0.5、Ts含量高、Ts/Tm>0.3，藿烷/甾烷>1.2，C₂₇/C₂₈甾烷值分布在0.38~0.64之间，C₂₇/C₂₉甾烷值分布在0.25~0.39之间，单体烃碳同位素值曲线呈山谷分布（-36.2‰~-30.7‰），不同碳数间碳同位素值最大偏差分布在4.4‰~5.1‰之间，来源于弱氧化—弱还原的风城组三段烃源岩；Ⅲ类原油为Ⅰ类和Ⅱ类原油混源油，单体烃碳同位素值曲线呈山谷分布（-34.0‰~-28.4‰），但不同碳数间碳同位素最大偏差相对小，分布在2.6‰~3.6‰之间，主要是Ⅰ类原油不同比例混入Ⅱ类原油导致不同碳数正构烷烃间碳同位素变化幅度降低；Ⅳ类原油为生物降解原油，正构烷烃基本消失，β⁃胡萝卜烷和类异戊二烯烃丰度高，甾烷和萜烷分布与Ⅰ类原油相似，来源于风城组二段烃源岩。玛南地区原油物性差异主要受到成熟度、生物降解、生源和混合作用的控制。成熟度是造成原油物性变化的最主要因素，随着成熟度增大，原油密度逐渐变轻，而全油碳同位素组成逐渐变重，三环萜烷/藿烷值和Ts/Tm值逐渐增大。生物降解作用导致Ⅳ类原油中正构烷烃组分降解，原油中异构烷烃和环烷烃富集，含蜡量和凝固点降低，并伴随着密度增大。由于风城组二段烃源岩类型好于风城组三段烃源岩，且有机质中藻类贡献相对更多，导致Ⅰ类原油生成的异构烷烃含量高，其含蜡量和凝固点较Ⅱ类原油低，而混合作用造成Ⅲ类原油物性介于Ⅰ类和Ⅱ类原油之间。

库车坳陷东段侏罗系是目前塔里木盆地油气勘探的重点接替区之一，已发现油气与三叠系—侏罗系煤系泥岩密切关联。通过生物标志物、有机显微组分、元素地球化学等技术方法分区、分段对库车坳陷东段煤系泥岩母质与沉积环境进行表征。研究结果表明：三叠系—侏罗系煤系泥岩整体有机质丰度高，成熟演化处于成熟阶段，中侏罗统克孜勒努尔组3+4段煤系泥岩有机碳含量要高于下侏罗统阳霞组4段和三叠系塔里奇克组。通过母质来源与沉积环境的特征对比分析，与中侏罗统克孜勒努尔组相比，上三叠统塔里奇克组和下侏罗统阳霞组4段煤系泥岩中低等水生生物输入比例增加，更富氢，除具备很好的生气能力外，还具备一定的生油能力。上三叠统塔里奇克组到中侏罗统克孜勒努尔组沉积时期，水体还原性经历了由强到弱的演化过程，早期水体相对较深，具有一定盐度和还原性较好的沉积特征，中侏罗统克孜勒努尔组的富氧环境更利于煤系泥岩的发育。自西向东，三叠系—侏罗系煤系泥岩低等水生生物的贡献在增加，还原性增强、沉积速率降低，更利于有机质保存，生油条件更好，研究认识为区域油气源与分布规律认识提供重要支撑。

鄂尔多斯盆地南部古生界天然气地球化学特征与北部存在较大差异，除了由于烃源岩有机质成熟度升高造成的干燥系数增加、甲烷碳同位素组成较重之外，盆地南部上古生界天然气中CO₂气体含量更高、普遍出现甲、乙烷碳同位素组成倒转等现象。以气体地球化学为主要研究手段，在系统对比盆地古生界天然气南北差异的基础上，讨论天然气成因与来源。盆地南部上古生界天然气主体以高过成熟煤型气为主，其中部分地区的部分样品气体地球化学指标体现了下古生界海相烃源特征。盆地南部上古生界天然气整体出现甲、乙烷碳同位素组成倒转现象，这与上古生界与下古生界不同成因类型天然气混合作用有关。具有相对较高的乙烷含量和较轻乙烷碳同位素组成的下古生界油型气不同程度的混合是造成盆地南部上古生界天然气碳同位素组成倒转的主要原因。盆地南部下古生界天然气地球化学指标体现了典型海相烃源特征，同时不排除少量上古生界煤型气混入的可能。

近年来，鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组海相页岩气勘探取得重大突破。乌拉力克组页岩TOC含量低，相关烃源岩地球化学指标并未达到海相页岩气勘探“甜点区”标准，因此明确乌拉力克组天然气成因及来源具有重要意义。通过气体地球化学研究手段，揭示了乌拉力克组天然气的成因类型与来源。研究结果显示：乌拉力克组天然气地球化学特征差异显著，成因类型主要分布于煤型气和海相油型气过渡区域，表现出混源气特征。其中ZP1井属于典型海相油型气，为“自生自储”页岩气，其他乌拉力克组天然气样品体现了不同程度煤型气的混合特征。乌拉力克组天然气成藏模式表现为由上古生界石炭系—二叠系的煤系烃源岩与下古生界奥陶系乌拉力克组海相烃源岩共同供烃，形成新生古储和自生自储2种模式的气藏。

沉积物的元素地球化学信息可以很好地反映沉积物源区、古气候古环境等信息，并且沉积物粒度和元素地球化学信息也有密切联系。为了进一步探讨干旱背景下沙溪庙组不同河道砂体成因以及沉积物粒度和沉积相与元素地球化学之间的关系，对川西地区盐浅1井的沉积相特征、元素地球化学特征进行系统的分析。结果表明：①盐浅1井沙溪庙组以红褐色泥岩和灰色砂砾岩为主，发育一套河漫平原沉积，可划分为大型河道、小型河道、决口水道、河漫滩及河漫湖泊5种岩石相组合；②不同岩石相组合的元素地球化学特征具有明显差异，大型河道表现出“Fe含量低，SiO₂含量高”的特点；而决口水道和小型河道SiO₂含量略低；河漫湖泊呈现出“Fe含量高，SiO₂含量低”的特点；而河漫滩呈现出“Fe含量较高，SiO₂含量高”的特点。岩石相组合整体表现为，SiO₂含量越高，粒度越大；且决口水道、小型河道以及河漫滩多发育于相对湿润的气候环境。③结合Al₂O₃/TiO₂、Cr/Zr和TiO₂/Zr等元素及比值综合判断，盐浅1井沙溪庙组离物源区近，母岩主要为长英质岩，构造背景主要为大陆岛弧背景。④根据Mg/Ca、Fe/Mn、Sr/Ba、m、V/（V+Ni）和Cu/Zn等元素及比值判断，沙溪庙组沉积期水体环境主要为陆地淡水环境，从下沙溪庙组至上沙溪庙组表现为2个由氧化—还原环境的变化过程，而气候变化更为频繁，气候出现多次由湿润—干旱的变化过程，但整体上从下沙溪庙组至上沙溪庙组气候更加干旱。研究为恢复川西坳陷沙溪庙组沉积环境，进一步探讨不同岩石相组合的形成规律以及有利储层砂体分布提供了依据。

鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩系天然气勘探的突破标志着铝土岩系不仅可以作为区域盖层，在局部地区也可以作为优质储层。通过岩心观察、岩石铸体薄片鉴定等手段，并结合常量、微量及稀土元素地球化学分析，研究了铝土岩系的元素分布特征和变化规律，查明了铝土岩系沉积环境和元素迁移特征。结果表明：①陇东地区太原组铝土岩系具有高铝、低硅、含铁、含钛的特点；②稀土元素整体表现为相对富集，这与母岩风化时稀土元素呈离子状态被吸附于黏土矿物、云母类矿物及铝矿物的表面及晶格内有关，但总量变化较大；微量元素Ni、 Co、V、Ga、Hf和 Sc具有相似的变化特征，表明这些元素在铝土岩成岩演化过程中具有很好的稳定性；③研究区铝土岩系的成岩环境经历多次氧化还原环境的交替，主要以陆相淡水沉积环境为主，并有过渡相和海相沉积的特征。该成果可为进一步研究陇东地区太原组铝土岩的沉积环境和物质来源提供借鉴。

对中国南方页岩气地球化学特征统计分析结果表明，寒武系筇竹寺组页岩气除了具有与志留系龙马溪组页岩气相似的干燥系数极高（>98.9%）、碳同位素倒转的地球化学特征外，还具有N₂含量高，页岩含气量低的特征。在对目前各种高过成熟阶段天然气碳同位素倒转成因理论分析的基础上，提出甲烷裂解过程的聚合作用是高过成熟阶段天然气碳同位素倒转的重要原因。这一观点得到了CH₄+N₂混合气体及碳同位素正序天然气裂解模拟实验验证。不同条件下CH₄+N₂混合气体裂解模拟实验结果证明，甲烷大量裂解时氮气也不会分解，且页岩对甲烷的裂解具有催化作用。结合有机质结构及页岩储层导电性能随成熟度的演化、不同结构烃类分子裂解键能的对比，认为有机质在生气结束后（甲基完全脱落）的强烈石墨化作用会导致页岩电阻率明显降低，并伴随着甲烷的裂解。相关模拟实验结果表明有机质演化过程中氮气生成虽主要发生在烃类气体生成将近结束阶段之后（R _O>3.0%），但氮气生成量与有机质整个演化过程烃类气体的生成量相比非常少。寒武系页岩气地球化学特征、生烃模拟实验结果、甲烷与天然气的裂解模拟实验、寒武系页岩含气量与页岩储层物性及页岩成熟度综合研究结果表明，除了地质保存条件外，甲烷裂解应是寒武系（特别是R _O>3.0%区域）页岩气低产及高含N₂的另一个重要因素。

受构造—沉积分异影响，四川盆地不同地区下寒武统筇竹寺组沉积环境具有较大差异，前人针对不同区域筇竹寺组沉积地球化学特征差异性的系统性对比研究比较薄弱。通过收集整理前人公开发表的四川盆地筇竹寺组16 口钻井、9 条野外剖面地球化学数据，综合前人认识，针对四川盆地不同地区的筇竹寺组沉积地球化学特征进行对比分析，并探讨有机质富集机制，取得4点认识：①德阳—安岳裂陷槽北段较南段古水体环境更为还原，更有利于有机质的富集和优质烃源岩的形成与保存；②四川盆地北部由裂陷槽深水陆棚区到川东北浅水陆棚区，古沉积环境整体由缺氧向氧化过渡，而由川西南浅水陆棚到川中裂陷槽发育区、川西南浅水陆棚到川东南浅水陆棚，沉积水体则逐渐向更还原的环境过渡；③裂陷槽北段及中段整体反映出很高的古生产力水平，且四川盆地筇竹寺期广泛的热液影响背景为有机质富集提供了十分有利的条件；④裂陷槽北段及川西南浅水陆棚区筇竹寺组有机质丰度主要受古生产力强度影响，川东北和川东南浅水陆棚有机质丰度主要受控于古氧化还原环境，裂陷槽中段有机质丰度受古生产力和古氧化还原环境共同影响。研究成果对于深化四川盆地筇竹组沉积环境差异和烃源岩形成条件认识，支撑深层—超深层油气勘探具有重要的理论和实际意义。

近年来，河套盆地油气勘探陆续取得突破，但有关该地区咸湖相烃源岩的生烃机理尚未开展系统研究，制约了该区块下一步勘探开发。以临河坳陷固阳组和临河组烃源岩样品为研究对象，开展岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃气相色谱—质谱、古生物孢粉鉴定、干酪根显微组分、干酪根有机元素、XRD全岩和黏土矿物分析等地球化学分析实验。研究结果表明：①咸湖相烃源岩具有丰富的物质基础，浮游生物、藻类、细菌和高等植物等均可提供母源；②矿物和特殊元素具有加速生烃的作用，含膏泥岩加速上层烃源岩的热演化，伊/蒙混层之间的转化、碳酸盐矿物和黄铁矿组合一定程度上能促进生烃，富S干酪根中S元素的存在降低活化能，加速生烃；③咸化湖盆中环境对烃源岩生烃影响较大，发育于强还原和伽马蜡烷指数低于1.5沉积环境中的烃源岩，有机质丰度和生烃潜力随着还原性和水体盐度的增强而升高，高地层水矿化度和pH值为7~9的环境也有利于加速生烃；④研究区烃源岩具有2期生烃特征，生烃高峰对应的R_O值分别为0.6%和0.9%。通过生烃机理研究，明确临河坳陷咸湖相烃源岩具有生成低成熟油和成熟油的特征，油气资源丰富，勘探潜力较大。