柴达木盆地冷湖地区不同构造带天然气的地球化学特征及成藏控制要素研究比较薄弱。依据天然气组分和碳同位素手段对冷湖各构造带的天然气进行地球化学分析,并结合储层、构造及成烃演化等,探讨不同构造带天然气成因差异及成藏的控制要素。研究表明,冷湖地区天然气组分以烃类为主(66%~97%),重烃含量相对较高(2%~11%)。冷湖三号至冷湖五号构造带甲烷碳同位素值(δ¹³C₁)介于-46.4‰~-25.4‰之间,冷湖五号至冷湖七号的δ¹³C₁值介于-25.4‰~-42.7‰之间,显示其成熟度存在差异。冷湖构造带侏罗系天然气乙烷碳同位素(δ¹³C₂)值介于-27.18‰~-30.3‰之间(平均为-28.54‰),古近系—新近系δ¹³C₂值均大于-28‰,指示其主要来源于腐殖型有机质,以煤型气为主,可能混入了少量油型气。不同的供烃凹陷和深浅层阶段性聚集是导致天然气差异分布的主要因素。古近系—新近系圈闭的发育与天然气形成和充注同步,具有晚期动态成藏特点。浅层滑脱逆断裂导致天然气大量快速逸散,储层聚集成藏能力较弱;深层侏罗系源内及基岩不整合面附近发育构造圈闭,且形成时间早,完整性好,有利于早期原生油气藏的形成,指示深层可能是下一步天然气勘探的方向。