塔里木盆地的含油气性问题一直为中国石油工业界所关注。然而,塔中地区在塔里木盆地整体构造背景下,经历了“多期成盆、多期改造、多套烃源岩、多次生排烃、多期运聚散”演化特征,导致其油气藏的形成过程极为复杂。为准确认识这一动态的历史过程,系统研究油气生成、运移、聚集、保存机理和分布规律等重大理论问题不仅是石油地质综合研究的重要内容,更是突破我国和世界油气勘探领域理论研究的“瓶颈”。本文以油气成藏体系研究方法为指导思想,综合运用了构造地质学、地球化学、石油地质学等最新理论和进展,采用现代先进的分析测试技术,对塔中地区早古生代油气成藏体系的烃源体、输导体的发育和展布特征进行了研究,并结合油气成藏期次的研究详细探讨了不同历史时期输导体系中的油气运移聚集特征。研究结果表明,多项有机地球化学参数的油源对比分析以及烃源岩发育特征,印证了塔中地区现今早古生代油藏主要是中上奥陶统良里塔格组泥灰岩、泥质灰岩烃源岩贡献的结果。塔中地区地质历史时期存在两种有效的输导体系,即油源断裂沟通不同层系的输导体系、不整合面控制的输导体系。采用多种成熟度参数及油气运移指标的综合分析,以及流体包裹体微量元素等方法,认为塔中地区不同区域早晚两期油气在输导体系中的运移规律存在着一定差别,即晚期油气在塔中10号构造北斜坡以垂向运移为主,聚集在志留系储层中;而塔中I号构造带(以塔中16井区为主)的晚期油气则主要沿着志留系与奥陶系之间的不整合面上部和下部储层发生侧向运移,向构造高部位聚集;单个和群体包裹体内的微量元素和元素组的特征,佐证了塔中地区早期(古油藏)油气运移方向,即早期油气主要从西北向东南方向运移,其中塔中10号构造带包裹体中的微量元素丰度明显高于塔中I号断裂带。综合早古生代油藏的油气运聚规律,认为塔中早古生代成藏系具有两种不同的油气运聚模式,即塔中地区志留系成藏模式和中上奥陶统可动油成藏模式,从而指出塔中10号构造带北斜坡的志留系地层、塔中I号断裂带的中上奥陶统地层将是塔中地区有利的油气勘探方向。