塔里木盆地寒武系—奥陶系烃源岩的生源特征及其对超深层油气贡献是塔里木盆地超深层海相油气勘探面临的关键地质问题。根据分子与同位素地球化学分析和生烃热模拟实验研究,系统梳理油源对比的地球化学参数,认为原油中C26～C30甾烷的分布、伽马蜡烷指数、三环萜烷与五环萜烷比值和正构烷烃同位素等油源示踪指标,易受热演化程度、生物降解和水岩氧化还原作用影响,掩盖母源输入和沉积环境的差异。正构烷烃奇偶优势,异常的三环萜烷分布,全油和正构烷烃δ13C同位素明显偏重以及高含量的多环芳烃的出现主要归因于高过成熟热演化作用、低温热液或侵入岩浆等异常热事件的影响,而并非反映∈—O1烃源岩中生烃母质的地球化学特征。局部的硫酸盐热化学还原反应导致无机硫并入形成次生的噻吩类化合物,造成有机硫同位素值明显升高,无法反映母源特征,目前被选做寒武系典型烃源岩和端元油的生烃母源特征很可能是经历多种次生地球化学作用改造的结果。通过分析寒武系—奥陶系两套中等热成熟度烃源岩的形成环境和生物母质类型,表明塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系烃源岩的油源特征差异主要受控于沉积相,塔北中西部海相原油主要与透光厌氧环境烃源岩有关,塔中地区原油主要来源于深水盆地相烃源岩。重新建立不同物化性质原油与高过成熟烃源岩之间可靠的油-源对比参数,需要同时考虑成熟度和次生改造等复杂地球化学作用的多重影响才能确定其成因和来源。