塔里木盆地顺北地区上奥陶统恰尔巴克组烃源岩是近期勘探新发现的烃源岩层系,研究恰尔巴克组地球化学特征对下一步油气勘探具有重要有意义。对顺北地区6口钻井烃源岩样品进行了地球化学实验分析测试,对烃源岩有机质丰度、类型和热演化特征进行地球化学综合研究,研究结果表明:(1)6口钻井上奥陶统恰尔巴克烃源岩主要为灰黑色泥岩、深灰色灰质泥岩和深灰色泥质灰岩。灰黑色泥岩总有机碳含量(TOC)为0.20%~2.81%,平均值为1.59%,岩石热解生烃潜量(S₁+S₂)为0.43~12.05 mg/g,平均值为5.59 mg/g。深灰色灰质泥岩TOC为0.46%~2.24%,平均值为1.47%,S₁+S₂为0.18~1.97 mg/g,平均值为0.91 mg/g。深灰色泥质灰岩TOC为0.22%~3.41%,平均值为1.72%,S₁+S₂为1.37~18.56 mg/g,平均值为9.04 mg/g。SB5井、SB7井和SB71X井区有机质丰度最高。(2)恰尔巴克组烃源岩形成于弱还原偏咸水的海相沉积环境中,母质来源以低等水生藻类为主。大部分样品氢指数(HI)介于289~512 mg/g,平均值为416 mg/g,为腐殖-腐泥型(Ⅱ₁)有机质,具有较高的生烃潜力。(3)SB7井恰尔巴克组烃源岩等效镜质体反射率(R_o)介于0.55%~0.88%,平均值为0.72%,为低成熟-中等成熟阶段;SB71X井恰尔巴克组烃源岩R_o介于0.53%~0.70%,平均值为0.62%,为低成熟阶段;SB5井恰尔巴克组烃源岩R_o介于0.85%~0.95%,平均值为0.90%,达到中等成熟阶段。(4)恰尔巴克组烃源岩厚度为20~25 m,主要分布在顺北地区5号断裂带和7号断裂带台内洼地。