塔里木盆地深部油气勘探不断取得突破。深部高温高压环境下原油的成因类型判识已成为深部油气勘探评价中的关键问题之一。近期在塔里木盆地顺北地区7300~8000m埋深奥陶系鹰山组以及一间房组轻质油藏的发现为开展该项研究提供了一个很好的契机。本文系统分析了顺北地区深层原油轻烃分子及其单体碳同位素组成、正构烷烃单体碳同位素组成、生物标志化合物组成以及芳烃化合物分布特征,探讨了该地区深层原油的成因特征,取得如下主要认识:(1)顺北地区深层原油为轻质油-凝析油阶段成烃产物,生物标志化合物总体分布面貌与塔河原油具有可比性,二者可能具有一致的烃源。(2)顺北地区深层原油正构烷烃单体碳同位素组成与塔里木盆地下古生界含油气系统未受热裂解作用的寒武系生源端元油相比偏重2~4‰,系热成熟作用导致的碳同位素分馏,揭示顺北地区深层原油可能源自寒武系烃源岩。(3)构建了基于烷基苯和烷基萘的源与成熟度判识图版。虽然顺北1井区和顺北5井区已发现油气藏具有统一的源,但不同断裂带之间、甚至在顺北1号断裂带内部原油成熟度都存在显著差异。(4)系统分析了顺北地区深层原油及邻区原油苯系物分布特征及甲基环己烷单体碳同位素组成,根据C₂-B/nC₈和C₃-B/nC₉比值以及C₃-B/nC₉ v.s.δ¹³C_MCH判识图版,提出顺北地区不同井区的原油在后生成因上存在一定差异性。顺北1井区、顺北2井以及顺北5井区原油属于正常干酪根热降解成烃产物,未受显著热裂解作用影响;顺北3井原油可能受轻微热裂解作用影响;顺北7井原油甲基环己烷具有重碳同位素,同时具有低的芳构化特征,成因有待进一步研究。