应用石油天然气地质学、油气地球化学等多种技术和方法,本文较系统地研究了塔里木盆地库车坳陷三叠-侏罗系煤系烃源岩有机质的组成、结构及热解生气特征,详细分析了克拉苏构造带超高压大气田天然气地球化学特征及成因、储层流体包裹体特征及成藏期次,探讨了储层流体超高压的成因及其对天然气成藏的影响；结合克拉2、大北1、克深2典型大气田的解剖,综合研究了克拉苏构造带超高压大气田天然气的成藏特征和成藏过程。库车坳陷三叠-侏罗系煤系烃源岩有机质以芳碳结构为主,含有一定量的短脂肪侧链,具有良好的生气性。克拉苏构造带超高压大气田天然气明显为千气,δ136C1值为-33.1‰-25.1‰,δ3C2值为-28.1‰--16.8‰,属于高-过成熟的煤成气,气源主要来自中下侏罗统和中上三叠统烃源岩。对流体包裹体均一温度及盐度、颗粒和萃取液荧光定量等的分析,认为克拉苏构造带超高压大气田天然气为晚期成藏,深部区带的天然气成藏晚于克拉苏背斜区带。最后,提出了该区超高压大气田的成藏模式和主控因素。