塔北是西气东输工程的重要气源区，该区天然气成因、成藏过程复杂。为揭示塔北海相天然气的成因机制和成藏效应，在综合地质研究基础上，采用多种分析测试途径-色谱、色谱-质谱、同位素质谱对塔北轮南地区代表性油气进行了分析研究。研究表明天然气为腐泥型海相天然气，在深部有少量无机成因的CO2。天然气成熟度较高，与本区原油不属于同一成藏期。采用天然气组分、碳同位素、轻烃、沥青、金刚烷、埋藏史分析等识别天然气类型，综合认为天然气以干酪根裂解气为主，原油裂解气为辅。综合天然气成熟度、油气源分析认为，天然气主要来源于寒武-下奥陶统。研究分析塔北存在的成藏效应主要为蒸发分馏效应(气侵、气洗)、混合成藏作用，TSR作用可能性小。通过蜡含量、干燥系数、生标化合物等揭示气侵对塔北油气藏组分及相态的影响。利用正构烷烃碳原子数与摩尔浓度的关系定量分析塔北遭受气侵的强度，研究揭示气侵强度与蜡含量等参数的变化比较一致。通过饱和烃、芳烃特征揭示塔北存在生物降解作用，混合成藏效应明显。