本文以含油气系统理论和油气藏地球化学理论为指导,引入“油气分段捕获”研究思路,应用全烃地球化学方法,从气体组成及碳同位素、原油轻烃、芳烃、生物标志化合物等各方面,对柴达木盆地西北地区深、浅层油气的来源及成因进行了综合判识,并结合该区的实际地质情况,进行成藏地球化学研究,总结了成藏规律,建立了成藏模式,同时对该区的勘探前景进行了评价,指出有利的勘探区域。重点对柴西北区烃源岩进行了评价,明确了柴西北区主要烃源岩层位及平面分布特征,并确定了源岩的丰度、类型。总结了柴西北油气的分布规律,确定了油气的成熟度和类型,除开特米里克的油气是高-过成熟产物之外,柴西北区的油气都是成熟阶段的产物。并研究了油气的来源及成因,指出柴西北区存在两套源岩,两套成藏系统;浅层原油主要来自源岩（N₁）上部,深层原油来自源岩（N₁下部-E₃²）。并结合荧光薄片和储层包裹体分析确定了油气成藏的期次和时间,该区深浅层成藏时间不同。研究了柴达木盆地的湖盆中心迁移对有机质丰度和有机质类型的控制作用,总结了烃源岩分布规律对油气分布的影响,指出了柴西北区与柴西南区的原油特征不同,并说明了柴西北区的原油不是来自南面凹陷的生油岩,而是来自构造附近的源岩,为就近捕获的产物。最后结合典型构造的构造演化史,建立了油气成藏模式。根据成藏研究,建议重点围绕柴西北区丰度较高的源岩（N₁-E₃²）进行勘探,另外在保存条件好的构造有可能在深层找到类似南翼山的原生油气藏（凝析气藏）。