在复杂地质条件下,地震资料往往成像精度低,多解性强,难以有效开展烃类检测及流体识别。以塔里木盆地柯坪南地区为例,探讨微生物油气检测技术在复杂山前带地区的适用性,为油气勘探提供多技术融合的新途径。通过检测地表微生物的含量和分布特征,预测了地下油气富集区并判别流体性质,并结合地震信息开展了综合评价。研究结果表明:(1)研究区共识别出5个稳定的微生物异常区,通过微生物指标与地球化学指标综合评价将研究区划分为3类有利区。(2)微生物高值分布区保存条件最好,且具有一定的构造背景,为一类异常区;异常微生物高值分布区保存条件较好,且与构造均有不同程度的匹配性,为二类异常区;构造暂不落实的区域,评价为三类异常区。(3)异常区分布得到了后续钻井的验证,吻合度较好。(4)微生物地球化学技术在复杂山前带地区的应用取得了较好的效果,微生物油气检测技术通过烃氧化菌丰度直接反映现今渗漏活动,对动态保存条件敏感,适用于快速圈定有利区。(5)地球化学技术通过历史吸附烃反映长期渗漏累积,两者互补,形成“动态充注-历史保存”双指标模型,在无可靠直接烃类指示数据时,可进行勘探有利区的识别和评价。在柯坪南地区用地震技术建立构造格架,以微生物技术为主导开展勘探目标优选,辅以地球化学技术验证保存条件演化,这一种地震-微生物-地球化学协同新模式可为复杂山前带油气勘探提供新思路。