准噶尔盆地是位于中国新疆北部,周围被褶皱山系所环绕的大型含油气沉积盆地,油气资源非常丰富。盆地中发育有多套烃源岩,前人的研究工作长期以二叠系、侏罗系和白垩系等烃源岩为主,而对三叠系烃源岩的研究较少。过去,众多学者大多以沉积学与层序地层学理论为指导,结合地震、测井和岩心等资料对盆地三叠系进行研究,取得了一定的认识;对沉积环境和沉积相的研究也均以地层岩性特征为主要依据,利用地球化学特征对沉积环境的研究稍显薄弱。本论文以野外地质调查为基础,结合沉积学方法,通过对研究区采集的样品进行微量元素、稀土元素和有机地球化学等测试分析,研究准噶尔盆地吉木萨尔地区中上三叠统的沉积环境,并对中上三叠统烃源岩进行评价,为准噶尔盆地三叠系烃源岩的进一步研究和油气资源评价提供基础资料。研究结果表明:准噶尔盆地吉木萨尔地区克拉玛依组主要为三角洲前缘水下分流河道中-细砂岩和前三角洲泥岩组成的三角洲-滨浅湖沉积体系,黄山街组主要为薄层灰岩与泥岩组成的多个沉积旋回的半深湖-深湖沉积体系;克拉玛依组至郝家沟组水体的总体特征为由浅变深,再变浅的变化。研究区沉积物原始物质主要来源于上地壳,源区物质成分以长英质岩石为主,沉积物源区以大陆岛弧构造背景为主,显示研究区在中晚三叠世整体处于缓慢沉降状态,没有强烈构造变动的构造背景。在中晚三叠世,吉木萨尔地区的气候由潮湿至干旱的转变,沉积环境为淡水-微咸水的弱还原-还原环境,有利于有机质的保存。吉木萨尔地区克拉玛依组和黄山街组有机质丰度为差-中等烃源岩级别,有机质类型为1I2和III型,有机质处于低成熟-成熟演化阶段。结合前人的资料,认为研究区克拉玛依组和黄山街组烃源岩具有一定的生烃潜力。