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柴达木盆地东部祁连山南缘石炭系海相地层发育全、分布广且厚度大，岩性多以暗色泥质岩(包括炭质泥岩)和灰色碳酸盐岩为主。借助于有机元素分析仪、碳硫分析仪、岩石热解仪、色谱-质谱仪、显微镜等分析测试手段，对该区地表30个暗色泥质岩样品有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等有机地球化学特征进行了分析。结果表明：石炭系泥质烃源岩氯仿沥青“A”和生烃潜量(S1+S2)含量较低，但有机碳含量较高，介于0.40％～4.93％，平均为1.13％。有机质类型以Ⅲ型干酪根为主，部分为Ⅱ2型;烃源岩形成于还原性的较咸水环境，母源以陆生生物为主，也有较丰富的低等水生生物。除北部中务隆山前石灰窑、红山中沟及柏树山地区石炭系已变质外，盆地内部都兰地区烃源岩R0值介于2.44％～2.70％，处于过成熟的生干气阶段;石灰沟、城墙沟及扎布萨尕秀等地区烃源岩R0值介于0.85％～1.39％，正处于成熟阶段的生、排烃高峰期。综合评价该区石炭系泥质烃原岩为中等烃源岩，具有一定的生烃潜力，主要以生气为主。