塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系大型凝析气藏埋深达6 000 m以上,其天然气成因来源及运聚特征研究对指导盆地深部海相碳酸盐岩地层天然气勘探具有重要意义。通过天然气组分、碳同位素等地球化学参数分析认为,塔中Ⅲ区深部奥陶系天然气主要为本地及相邻区域下伏寒武系古油藏裂解成因气,伴有TSR作用生成的大量H2S气体。原油裂解气优先在走滑断裂的高孔渗羽状破碎带聚集,导致该区域油气组分性质的异常分布,呈现出"羽状破碎带富气"特征,继而通过网状侧向输导体系,自北东向南西方向运移并对先期油藏发生大规模气侵改造,呈现出"外气内油"特征。塔中Ⅲ区奥陶系天然气的运聚成藏模式表明,塔里木盆地深部或超深部天然气资源潜力巨大。