塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系超深层油气藏相态分布复杂,轻质油藏、挥发油藏、凝析油气藏和干气藏并存。根据天然气组分、组分碳氢同位素以及天然气轻烃等分析数据,研究了顺北地区奥陶系超深层天然气的地球化学特征及成因,并与顺托、顺南、古隆、古城地区奥陶系天然气成因进行了对比。顺北地区奥陶系超深层天然气干燥系数低,绝大多数天然气干燥系数分布范围在0.52~0.88之间,天然气为湿气。天然气普遍含有微量的H2S,天然气甲烷碳同位素值偏低,分布范围为-49.6‰~-44.7‰,乙烷碳同位素值分布范围为-39.3‰~-32.5‰。天然气碳、氢同位素均具有正序系列。天然气轻烃甲基环己烷指数小于35%,C₅-C₇轻烃组成以正构烷烃和异构烷烃为主。顺托果勒地区奥陶系天然气均为油型气,顺北地区奥陶系天然气以干酪根裂解气为主,混有原油裂解早期阶段形成的湿气;而顺托、顺南、古隆、古城地区奥陶系天然气为原油裂解气。2种不同成因的裂解气具有相同的气源岩——寒武系,不同类型天然气的分布与不同地区奥陶系经历的最高古地温和(或)现今地温密不可分,顺北地区奥陶系T74界面经历的最高古地温、现今地温分布范围分别在170~180℃、150~160℃之间,低于顺托和顺南地区奥陶系T74界面经历的最高古地温和现今地温,未达到原油大量裂解温度,因而顺北地区奥陶系保存有轻质油藏和挥发油藏,天然气以干酪根裂解气为主,而由顺托、顺南、古隆、古城地区,现今地温和(或)古地温高,导致原油大规模裂解,使得奥陶系油气藏由凝析油气藏至干气藏变化,天然气为原油裂解气。