深层是全球油气勘探当前的重要领域。本文选取国内目前这一领域的重要目标准噶尔盆地腹部地区为研究对象,遴选油气来源和成藏模式及控制因素这两个关键问题,展开了地质和地球化学的综合研究,目的是为区域下步深层油气勘探提供参考信息,同时鉴于类似研究区这样的叠合盆地油气聚集国内外还很多,因此本文的研究认识还可望具有普适参考意义。首先以油气地球化学特征分析为基础,重点是原油的生物标志物组成和天然气的同位素组成,将研究区的原油分为5类、天然气分为3类。结合区域烃源岩的类型以及分布特征,查明了这些油气的来源与成因。其中,5类原油中有2类属于原地烃源岩所生油,其密度、碳同位素和生标特征特殊,不同于研究区以往所发现的原油类型和普遍认识,属于首次发现,分别是来自达巴松凸起原地的二叠系风城组(P1f)烃源岩和玛东斜坡区/石西凸起原地的石炭系(C/P1j)烃源岩。相比而言,其余3类原油和3类天然气与邻区已发现的油气成因类型一致。其次,根据研究区深层原油和天然气地球化学特征与性质的变化规律,从平面和垂向两个角度入手,系统解析了原油和天然气在深浅层成熟度等特点的差异性,预测研究区深层有5种可能的烃类流体相态类型:中质油、轻质油、凝析油、湿气和干气,总体油质轻且可能含气,因此勘探有利。最后,通过分析研究区深层油气成藏条件,对比勘探已获成功(石西油气田)和未成功(达探1—盐探1井区)的实例,提出研究区油气成藏的主要模式是“侧接型”,充足的油气充注和优良的输导条件是成藏的关键控制因素。据此,环盆1井西凹陷油气系统上的夏盐1鼻凸、石西鼻凸和莫北鼻凸是下步值得考虑的勘探目标。