藏北高原的伦北盆地构造演化及油气资源潜力的认识薄弱,尚未系统开展油气勘探。为进一步明确伦北盆地是否适合油气勘探,本文通过对古近系牛堡组的野外露头样品,开展了一系列的地球化学研究。通过总有机碳含量分析、岩石热解分析和气相色谱分析,表明牛堡组的页岩为一套优质的生油岩。其有机质类型以Ⅱ型和Ⅱ型、Ⅲ型混合为主,处于还原性的湖相沉积环境。沉积时期水体盐度的差异导致了烃源岩有机质丰度的非均质性。牛堡组的页岩整体处于成熟阶段,具备大规模生油的能力。通过油源对比认为牛堡组的油砂来源于同层位页岩的贡献。火山凝灰岩形成过程中引发的异常热事件,导致页岩和油砂具有较高丰度的多环芳烃。基于热成熟度参数和多环芳烃比值可将本次分析的油砂样品划分为2大类,即Ⅰ类未受凝灰岩形成过程引发热异常的影响,Ⅱ类明显受到凝灰岩形成过程引发热异常的影响,综合分析认为火山作用引发的热异常进一步促进了烃源岩的快速生烃。