塔里木盆地海相碳酸盐岩层系是目前深层-超深层资源勘探的热点和难点。沉积盆地中压力场的研究是探明油气成藏机理的核心问题,但针对演化复杂的古老海相地层,地层压力的研究往往缺乏有效手段。本论文以奥陶系现今地层压力为约束条件,利用孔隙度-垂直有效应力关系图版（鲍尔斯图版）与原油裂解生气-天然气充注双因素增压模型分析超压成因机制,并探索应用差异应力法恢复盆地构造挤压变形时期地层古压力,辅以包裹体热动力学模拟法和盆地模拟法,重建顺托果勒低隆起中上奥陶统地层压力的演化过程。通过对比分析,简要探讨了研究区不同二级构造单元间压力演化及成因机制差异的影响因素。塔里木盆地顺托果勒低隆起现今地层压力在纵向上可划分为5个压力系统,奥陶系超压横向上受构造单元控制,断层附近或裂缝发育地层区压力系统封隔层遭到破坏而呈现为常压-弱超压,远离断层区则发育超压-强超压。根据鲍尔斯图版和测井组合综合分析,流体膨胀和构造挤压是研究区超压形成的主要成因。针对流体膨胀,本论文基于天然气成因分析建立了双因素增压模型,以原油裂解生气动力学实验为基础,计算原油裂解生气和天然气充注对地层压力的贡献,研究结果显示天然气充注是中上奥陶统在喜山晚期超压形成的主要因素,贡献率最高可达94%。针对构造挤压成因,本论文以方解石双晶的显微变形特征为突破口,探索应用差异应力法恢复顺南缓坡地区构造挤压变形过程中的孔隙流体压力,该地区中上奥陶统在加里东期和海西期地层压力系数分别为1.15～1.19和1.35～1.41。以现今地层压力和超压成因分析为约束,辅以包裹体热动力学模拟法和盆地模拟法重建顺托果勒低隆起奥陶系地层压力演化。不同二级构造单元间演化趋势类似,但超压成因与增压幅度存在明显差异。研究表明,中上奥陶统地层压力整体上经历了常压-弱增压-泄压-增压-泄压-增压/常压的演化历史。顺北缓坡目的层早期受烃类充注与地层温度等因素曾形成超压,现今则因低地温梯度与后期构造断裂活动而处于常压-弱超压环境;顺托低凸起超压综合了油气充注、流体相态变化及构造挤压等多种因素;而顺南缓坡地层超压主要受早期构造挤压与晚期天然气充注等因素的影响;喜山期顺托-顺南地区地层稳定沉降,剩余压力得以保存,导致现今该区域仍多表现为超压环境。造成超压成因机制差异的原因主要与不同地区间的热机制与构造运动差异有关,相对应地促使不同地区的油气成藏时期、类型与强度也存在显著差异。