随着对深层与非常规油气的关注不断增强，区域烃源岩的重新评价逐渐成为油气勘探的重要方向。吐哈盆地作为西北地区重要的煤成油盆地之一，目前发现的烃类主要集中在侏罗系及其相关地层中，另有重质油来自二叠系咸水湖相烃源岩，而石炭系作为一套重要的沉积地层，其沉积环境、有机质特征与成烃潜力长期存在争议，钻遇井较少，而盆地南缘由东部到西部出露的多个石炭系露头，整体为一套浅海相碳酸盐岩、碎屑岩、火山岩和火山碎屑岩组合，潜在烃源岩岩性为灰黑色泥岩、凝灰质页岩，为烃源岩研究提供了基础条件。本文选取吐哈盆地南缘东部的小黄山与西部的干沟两个典型石炭系黑色岩系露头，岩性主要为凝灰质页岩和灰黑色泥岩，基于地质构造背景，综合TOC、热解、显微组分鉴定等有机地球化学参数及主量-微量元素等数据，探讨盆地南缘东、西部石炭系黑色岩系的沉积环境差异、富有机质机理及后期构造-热时间的对生烃潜力的叠加效应，并分析其对油气勘探的意义。研究结果表明，南缘东、西部石炭系黑色岩系的有机质丰度、类型和成烃潜力受沉积环境和后期构造-热事件的双重控制。东部小黄山剖面源岩沉积于半封闭—闭塞的低能海相环境，古气候温暖湿润，物源供给以中—酸性火成岩为主并持续输入营养盐，化学风化作用较强，具有较高的初级生产力，并在弱氧化—还原条件下有效保存了有机质，因此其源岩有机质丰度高，TOC多在0.8%–4.2%，平均2.6%，以好—极好源岩为主，其显微组分以腐泥质和壳质组为主，表现为倾油性。西部干沟剖面石炭系源岩沉积于开放的浅水—三角洲边缘体系，古气候偏干冷且风化作用较弱，水体交换增强了氧化作用，使有机质保存能力显著下降，TOC多在0.5%–2.8%，平均仅0.6%，以差—中等源岩为主，其有机质类型以腐植型为主，倾气性特征明显。两者对比揭示了沉积环境与古气候在有机质富集过程中的决定性作用：封闭水体+温湿气候+较强营养供给利于形成优质烃源岩，而开放体系+氧化环境则导致烃源岩质量下降。热演化分析表明，吐哈盆地露头石炭系烃源岩普遍为高成熟—过成熟特征，这不仅与早期快速埋深大、古地温高有关，更受到多期构造挤压与火山—岩浆活动的叠加热效应影响。海西晚期—印支期，盆地南缘处于古亚洲洋闭合前缘，受俯冲—碰撞作用发生强烈挤压变形，深部地壳缩短摩擦生热，断裂为热流上升提供通道，使局部地温梯度升高至 30–40°C/km；燕山期陆内造山进一步叠加热改造，加速了有机质熟化。与此同时，石炭纪火山喷发及后期辉绿岩侵入为烃源岩带来直接热作用，侵入体接触带附近烃源岩的烘烤温度可达300–400°C，Ro异常升高。地球化学数据显示，火山岩的弧后盆地特征反映了古亚洲洋俯冲引发的地幔热流上涌，为盆地提供了深部热源背景。后续构造抬升和剥蚀虽使石炭系暴露地表，但在此之前有机质已进入高成熟甚至过成熟阶段，成为现今露头烃源岩普遍倾气的关键原因。露头样品受风化作用影响，TOC和氢指数普遍降低，但干酪根显微组分仍可映原始母质特征。综合而言，吐哈盆地石炭系黑色岩系具备典型的“东优西劣”特征：东部小黄山在沉积条件与保存环境双重优势下形成了高丰度、Ⅰ–Ⅱ型的油型烃源岩，是盆地深部油气系统的重要物质基础；西部干沟则主要为中低丰度、Ⅲ型气源岩，更多贡献天然气。区域上，早期沉积—富集作用与后期构造—热事件共同塑造了石炭系烃源岩的成烃特征，决定了其“先富集、早熟化、多气源”的演化模式。该认识不仅揭示了吐哈盆地石炭系烃源岩的成因机制，也为南缘东部深部油气勘探与西部天然气潜力评价提供了关键地质依据。
 

关键词 吐哈盆地；石炭系；黑色岩系；沉积环境；构造热事件；有机质演化；成烃潜力