塔里木盆地克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组气水分布关系复杂,目前对于地层水的来源及成因认识不足。在地层水常量元素、微量元素数据分析的基础上,新增氢氧同位素、锶同位素数据,结合碳酸盐胶结物碳氧同位素、包裹体均一温度及盐度等,探讨了地层水的来源、成因及形成演化过程。研究认为,巴什基奇克组为高矿化度的CaCl2型地层水,水化学参数表明地层水经历了较强的变质作用,地层封闭性好,有利于油气保存。白垩系巴什基奇克组原始沉积水受大气降水下渗混合,以及蒸发浓缩作用、水—岩反应、膏盐层水的影响,现今地层水表现出Na+、Ca2+富集、贫Mg2+、δ18O富集、高87Sr/86Sr以及低1/Sr的特征。目的层段主要发育3期碳酸盐胶结物,晚期孔隙和裂缝中充填的含铁方解石/白云石为有机酸脱羧作用成因,其形成温度与晚期烃类充注导致流体包裹体盐度淡化的温度一致。结合埋藏史、油气充注史、构造演化史分析,认为白垩系地层水演化经历4个主要阶段:(1)巴什基奇克组沉积期的原始沉积水体;(2)白垩纪末期的大气降水侵入及混合;(3)海侵/盐湖水下渗;(4)源岩淡化水侵入。埋藏过程中的水—岩反应,始终影响地层水的化学性质。