以往对塔河油田的烃源岩层位存在不同观点。利用GC、GC/MS和GC/MS/MS分析技术，对塔河油田及其周缘地区原油以及柯坪剖面、塔河、塔东等地源岩进行了分析。在油-油对比、岩-岩和油-岩精细对比的基础上，阐明了塔河油田不同层位原油的族群/组群类型以及塔河原油与不同层位烃源岩在分子地球化学特征上的联系与区别，指出了塔河油田的烃源岩层位。 根据类异戊二烯化合物、三环与五环萜烷化合物特征、C28～C29系列甾烷化合物分布、甲藻甾烷与三芳甲藻甾烷相对丰度、24-降胆甾烷丰度、4α-甲基-24-乙基甾烷丰度、三芴系列化合物组成、二苯并噻吩化合物丰度，以及稳定碳同位素等地球化学特征等，可以将塔河油田及其周缘地区原油划归为同一族群，它们具有相同的有机质来源和相同的原始沉积环境。根据原油成熟度、原油生物降解特征、原油物性及碳同位素等方面的差异，可以将塔河原油分为两个组群。塔河油田存在两次充注成藏的历史过程，早期充注为一般成熟型石油，相当于Ro值0.8～1.0％成熟阶段的生排烃产物，其碳同位素相对于后期充注原油轻，在后期演化过程中遭受生物降解残留原油组分以沥青质为主，并在一定程度上混入了后期原油，可具有重、稠油特征，属于第一组群原油，主要分布在4、6、7区下奥陶系储层中；晚期充注原油则相当于Ro值1.0～1.4％阶段的产物，且生物降解程度较弱，可表现为轻质油或凝析油。第二组群原油以后期充注原油为主，在塔河油田及其周缘地区均有分布。 丰富的二苯并噻吩类化合物和芳基类异戊二烯烃、相对高丰度的C31升藿烷和C35五升藿烷含量，以及Pr/Ph值偏低等特征，都表明塔河原油烃源层形成于具有较深水/深水、停滞水体、分层水体的还原性碳酸盐岩沉积环境。通过藿烷、C28甾烷、C26降胆甾烷、甲藻甾烷及三芳甲藻甾烷等系列化合物的对比，可以认为塔河油田原油与寒武系典型的泥质碳酸盐岩类(或灰质泥岩类)的富有机质烃源岩无关，与下奥陶统源岩也不具有油源关系，而与塔河外的中-上奥陶统烃源岩关系较为密切。