单体烃碳同位素是原油重要的地球化学参数之一,油气藏次生改造作用对塔里木盆地超深层原油单体烃碳同位素的影响研究较为薄弱。为了有效指导油气勘探,使用色谱-质谱和色谱-同位素分析技术,分析了塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层海相原油及盆地其他典型遭受次生改造作用海相原油的地球化学特征及单体碳同位素特征。研究结果表明:根据原油中的金刚烷和硫代金刚烷含量,将超深层原油划分为5类:未遭受明显次生改造原油、强烈裂解原油、轻微—中等硫酸盐热化学还原作用(Thermochemical Sulfate Reduction,TSR)改造原油、强烈裂解叠加中等TSR改造原油、强烈TSR改造原油。未遭受明显蚀变原油单体烃碳同位素值呈现随碳数增加缓慢下降的缓坡分布,碳同位素值分布在–35‰~–33‰,随着次生改造作用强度的增加,原油中单体烃碳同位素值呈现增加的趋势,但整体上在强烈热裂解和轻微—中等TSR作用强度下,单体烃碳同位素值增加2‰~3‰,且TSR作用造成的碳同位素值增加幅度高于热裂解作用。强烈热裂解叠加中等TSR作用原油及强烈TSR作用原油,低碳数单体烃碳同位素值可以增加6‰以上,而高碳数单体烃碳同位素值仅增加1‰~3‰,单体烃碳同位素值呈现明显的斜线形分布。结论认为,超深层原油甾萜烷生物标志物往往发生了一定的热裂解,不再是良好的母源及成熟度参数。鉴于强烈改造原油地球化学特征发生明显改变,在进行油—源对比、油—油对比时,需要考虑强烈改造原油的特殊性。