柴达木盆地沉积环境多样,有机质类型丰富,气源岩分布广泛与我国其它盆地相比,柴达木盆地第三系和第四系气源岩形成于咸水湖相环境较为特殊。目前对全盆地天然气成因类型的划分除碳同位素以外缺乏更多的指标,同时尚未建立天然气成因类型划分的综合指标体系。针对以上问题,本文结合柴达木盆地气源岩分布和地球化学特征,研究了天然气氢同位素分布范围和分馏控制因素,建立了新的天然气氢同位素成因判识指标和热演化模式:在此基础之上,提出了天然气成因类型综合判识体系,并进行了天然气的气源追索,取得了以下主要认识和成果(其中第2、3、4、7、8点为创新性认识):　　 1.柴达木盆地天然气以烃类气体为主含少量非烃,表现出有机成因气为主的特征。其中甲烷含量变化范围较大,分布于41.97％～99.08%,平均76.80%(43);重烃含量变化范围为0.06%～50.10%,平均值为12.9%(46);C1/C1-5变化范围为0.295～0.999,平均为0.832(45),体现了不同成因类型天然气的组分特征。　　 2.根据天然气甲、乙烷的碳、氢同位素之间相互关系,并结合已知的δ13C1和δ13C2划分天然气成因类型的指标,建立了δ13C1与δD1、δ13C2与δD1、δ13C2与δD2和δD1与δD2划分天然气成因类型的判识图,并以δD1为-210‰和δD2为-160‰为界,作为划分柴达木盆地油型气和煤型气的指标。　　 3.柴达木盆地天然气δDCH4分布在-281‰～-149‰范围,平均为-210.8‰(40);δD2值分布在-253%0～-116‰范围,总体平均为-175.1‰(45)。按照天然气氢同位素成因类型划分指标,煤型气主要分布在西部坳陷区乌南、碱山、落雁山、大风山、南翼山,北缘块断带葫芦山、鄂博梁Ⅰ号、冷湖四号、马北1号和三湖凹陷南斜坡的那北,而油型气分布在西部坳陷区尕斯、狮子沟、七个泉、红柳泉,花土沟、油砂山、砂西、跃东等油气田,这与据碳同位素指标划分的天然气成因类型的分布相一致。　　 4.根据天然气δD1与δ13C1之间的关系和δ13C1与Ro间的关系式:δ13C1(‰)=24.8 In Ro-33.3(油型气)、δ13C1(‰)=14.12 In Ro-34.39(煤型气)(据戴金星等,1987),建立了甲烷氢同位素与成熟度Ro之间的回归方程:δD1(‰)=77.01 In Ro-182.40(油型气);δ D1(‰)=43.85 In Ro-185.78(煤型气),为天然气成因类型划分和成熟度判识提供了氢同位素模式。　　 5.柴达木盆地第四系生物气δ13C1和δD关系图表明,涩北一号和涩北二号气田生物气主要是由CO2还原途径形成的,但并不排斥乙酸发酵途径生气作用的存在。　　 6.根据天然气δ13C1、δ13C2和δ13C3的分布范围和它们之间的相互关系划分了天然气的成因类型。东部坳陷区天然气δ13C1和δ13C2平均值分别为-64.8‰(19),和-39.59‰(8),主要为生物气。西部坳陷区δ13C1和δ13C2平均值分别为-40.2‰(34)和-26.9‰(34),多数属于油型气,少数属于煤型气。北部块断带δ13C1和δ13C2平均值分别为-30.7‰(6)和-22.4‰(6),属煤型气。　　 7.天然气40Ar/36Ar研究结果表明,柴达木盆地研究区天然气40Ar/36Ar值分布在316～1751范围,总体平均841.8。伊深1井天然气来源于上第三系狮子沟组的生物气,碱山构造碱1井天然气来源于侏罗系煤系,仙试8井和马北1井天然气可能部分来源于石炭二叠系,从而确立了柴达木盆地新的勘探层系。　　 8.通过天然气成因类型综合判识研究,建立了柴达木盆地新的天然气分类指标体系,其中δ13C1、δ13C2和δ13C3值分别以-38‰、-25.5‰和-23.5‰为界,δD1和δD2值分别以-210%0和-160‰为界,作为划分油型气和煤型气的综合指标:40Ar/36Ar值分别在300～400和700～1800,作为划分第三系天然气和侏罗系～石炭系天然气的指标值;并对天然气的气源进行了综合判识。