塔里木盆地下古生界储层中存在成因类型复杂和产状特征多样的沥青,研究这些沥青性质、成因及演化,有助于更好地理解塔里木盆地下古生界油气成藏过程。本文以塔里木盆地西北缘柯坪巴楚地区下古生界露头沥青为研究对象,综合运用岩石学、有机地球化学、碳同位素地球化学等研究方法,对研究区内沥青样品进行了地球化学特征分析,并依据生物标志物组合特征,进行了固体沥青与潜在烃源岩中抽提物组成特征的地球化学对比研究,以明确该区内沥青的来源。取得的主要成果如下:通过光学显微镜和扫描电镜观察,巴楚柯坪地区下古生界野外出露的沥青微观赋存特征主要有三种类型,即呈微粒分散状、脉状充填于晶间孔中;皮膜状充填于晶洞及方解石脉体边缘;沥青呈不规则状分布。研究区内沥青的抽提物中检测到高含量的25-降藿烷系列化合物,表明研究区内的沥青样品曾受到明显的生物降解作用;沥青中丰富的萜类化合物和较高含量的C27规则甾烷判断沥青母质主要来源于海相浮游菌藻类等低等水生生物;萜烷、甾烷以及芳香烃等系列生标参数显示沥青主要处于成熟阶段。正构烷烃序列特征以及规则甾烷的分布特征表明,玉尔吐斯组、萨尔干组和印干组的母质主要来自于藻类、低等水生等浮游生物;萜烷系列及芳烃中菲与二苯并噻吩系列生标参数指示玉尔吐斯组、萨尔干组形成于海相还原沉积环境中,印干组沉积于偏氧化的海陆过渡相环境中;饱和烃和芳烃系列成熟度生标参数表明,这三套源岩的有机质均处于成熟—高成熟的演化阶段。下寒武统玉尔吐斯组泥岩和中奥陶统萨尔干组泥岩对研究区内的沥青形成都有贡献,其中玉尔吐斯组是主要的烃源岩来源;丰富的25-降藿烷系列化合物特征及碳同位素反转的现象表明沥青存在多期充注的特征,早期的沥青遭受了一定程度的生物降解。