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叠合盆地中的下古生界烃源层系已达高过成熟阶段，但仍然被认为与晚近形成的一些气藏有明显的成因联系。因此，古老的高过成熟烃源层与晚期形成的气藏之间的成藏过程是认识叠合盆地油气成藏规律的关键之一。本文以塔里木盆地和四川盆地典型气藏为研究对象，剖析了在叠合盆地中具有典型性的两种成藏过程，提出了盖层封闭性发育与气藏成藏的时-空耦合和烃源灶性质迁移与成藏过程的耦合，可能是叠合盆地古老烃源层贡献的烃类能够晚期成藏两种具有典型性的成藏过程的新认识。
使用微区激光热解碳酸岩同位素取样新技术及生烃动力学、天然气碳同位素分馏动力学等计算方法，探讨了英南2气藏及川东石炭系气藏成藏过程中出现的复杂的地质和地球化学问题。
英南2凝析气藏被一套罕见的非常规盖层-致密钙质胶结砂岩封盖，钙质胶结物共有两期，早期方解石阴极发光下发桔红色光，晚期发桔黄色光，早期方解石被晚期交代；碳酸盐岩胶结物微区碳、氧同位素分析表明，钙质胶结物δ13C分布在-7.17‰～-26.15‰，表现出与生物成因有关的负值，δ18O分布在-12.44‰～-21.85‰，反映了在大气水渗流条件下的“与烃类相关的成岩作用带(HRDZs)”中，甲烷菌和硫酸盐还原菌利用逸散的甲烷形成方解石的过程，其结果使天然气组分中逐渐贫化甲烷，而重烃气含量增加，天然气碳同位素随深度自下而上δ13C1和δ13C2逐渐变重。研究揭示了在叠合盆地中圈闭致密性的发育与成藏过程的耦合关系，HRDZs不仅在时间上耦合了烃类气体的运移充注过程，从空间上也与成藏过程匹配，使英南2气藏具有典型的下生上储、早期散失、晚期聚集成藏的特征，成藏过程伴随着圈闭致密性的逐渐发育，而且至今圈闭致密性仍不完善的次生凝析气藏。
基于川东石炭系气藏气源对比及天然气地球化学特征，认为气源为来源于下志留统龙马溪组生成油型气，气藏中高含量的甲烷(97％)、储层中大量的固体沥青、流体包裹体捕获的高温度(180℃～220℃)、多相态(气相、固相及三相)包体及包体成分的变化，均说明气藏为油裂解气。首次提出石炭系气藏烃源灶生烃性质在时间上的接替和空间上转移的理论问题，即由早期(T-J)干酪根裂解型烃源灶转移为晚期(K1-E)油裂解型烃源灶，烃源灶位置从下伏下志留统龙马溪组转移到上覆中石炭统黄龙组。
下志留统龙马溪组干酪根型烃源灶，在晚三叠世晚期(198Ma)-早侏罗世早期(195Ma)时，达到主力生烃期，干酪根裂解效率高达60％～65％，生烃量最大，充注效率最高。石炭系油裂解型烃源灶在古新世-渐新世早期，原油处于裂解高峰期，累积裂解率高达94％，远高于干酪根型烃源灶生烃高峰期的降解率70％。天然气甲烷碳同位素分馏动力学计算表明，川东石炭系气藏甲烷碳同位素较重(-33‰～-31‰)，源于高温裂解阶段富含重碳高分子烃类的裂解，油裂解形成的天然气聚集始于90Ma～50Ma，主体充注期在65Ma～38Ma,气源灶中聚集了90％～95％的总甲烷生成潜力，石炭系气藏至少在90Ma～38Ma经历了累积聚集。开江石炭系大型古油藏-古气藏共经历了四期油气充注成藏，成藏过程耦合了下志留统干酪根型烃源灶生油、生气到石炭系油型烃源灶裂解成气的全过程。