晚埃迪卡拉世–早寒武世发生的一系列重大地质事件对地球的古海洋化学结构、生命演化、烃源岩发育等都有着重大影响。四川盆地西北缘广泛分布有大量储层沥青, 但对于沥青在该时期多套烃源岩中的具体来源以及相应的沉积环境的报道较少。本文对川西北陡山沱组Ⅳ段、灯影组Ⅲ段和筇竹寺组的黑色页岩开展了C-N-S多元同位素组成及元素含量的研究, 结合已报道的邱家河组黑色页岩和储层沥青数据, 对晚埃迪卡拉世–早寒武世的古环境和相关储层沥青的来源做了系统分析。分析结果表明: ①四套黑色页岩的C-N-S多元同位素及Mo与U元素组成差异明显, 反映了沉积时期主要成烃生物类型、氧化还原条件以及生物地球化学循环等方面的差异, 可作为过成熟烃源岩的重要识别标志。灯影组Ⅲ段和筇竹寺组地层对应的沉积时期相比陡山沱组Ⅳ段具有更低的δ¹³C_org值, 指示化能自养生物对初级生产力贡献相对较大; 同时从埃迪卡拉纪晚期至早寒武世δ¹⁵N_decarb值变大, 指示海洋氧化程度逐渐升高, 反硝化作用增强, 但整体较高的δ³⁴S_py值说明川西北地区整体仍以局限硫化海水环境为主, 但其中灯影组Ⅲ段沉积环境存在波动, δ³⁴S_py与δ³⁴S_org的平均值分别为6.0‰和23.0‰; ②油–源对比结果表明, 川西北泥盆系–侏罗系储层沥青可能来自于陡山沱组Ⅳ段及筇竹寺组等多套晚埃迪卡拉世–早寒武世烃源岩, 而寒武系–志留系储层沥青较低的δ¹³C_org值暗示其可能还有来源于晚埃迪卡拉时期如灯影组Ⅲ段的烃源岩的贡献。