二连盆地拥有丰富的陆相油气储量,其中阿南凹陷作为二连盆地剩余资源量较大的凹陷之一,是二连盆地陆相勘探的重点目标。本文以阿南凹陷下白垩统的腾格尔组和阿尔善组烃源岩和原油为主要研究对象,运用有机地球化学的相关原理和方法,对不同地层的烃源岩和原油地球化学特征进行了系统的研究和探讨,并对不同层段、不同地区的烃源岩和原油咸化特征进行了分析。研究发现:有机质丰度、类型及成熟度特征显示阿南凹陷的烃源岩生烃有利层段主要处于阿尔善组四段和腾一段下部,构造上主要位于善南洼槽和阿南背斜。生标特征显示阿南凹陷的腾一段与阿尔善组整体形成于咸化环境,腾一段下部的咸化程度相对阿四段更高,平面上以阿南背斜和善南洼槽的咸化程度较高,咸化环境的形成主要受到火山活动的影响。下白垩统烃源岩的母质来源主要为藻类等低等水生生物,腾一段下部受到一定的细菌影响。成熟度以未熟-低熟为主,阿尔善组的成熟度高于腾一段。在阿四段和腾一段下部地层中分布有包括云质泥岩在内的“特殊岩性”层段,在善南洼槽和阿南背斜厚度分布最大,TOC含量较高;与普通泥岩相比云质泥岩的咸化程度相对较高。云质泥岩受火山活动和沉积相带分布控制形成,剧烈的构造活动和湖相沉积环境有利于云质岩的形成及有机质富集。阿南凹陷原油以正常质油为主,主要形成于半咸水-咸水沉积环境,母质来源主要为菌藻类;原油主要处于成熟阶段,阿尔善组原油的成熟度相对腾一段整体较高。原油可分为三类,一类原油的咸化程度中等,成熟度最低,主要位于蒙古林和小阿北油田;二类原油的咸化程度最高,成熟度较高,主要位于阿南和哈达图油田;三类原油的咸化程度较高,成熟度较高,主要位于吉和油田。油源对比结果显示一类和三类原油以腾一段下部的云质泥岩为主要贡献,二类原油来源包括腾一段下部云质泥岩的贡献及阿尔善组下部的部分烃源岩贡献。结合密度、成熟度和地质录井资料来看阿南凹陷的原油以侧向运移为主,主要是从善南洼槽向外运移,受构造高度影响向构造高部位运移。