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准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区.西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ13C＜-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C28、C29为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩.腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ13C-28‰～-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C19、C20为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C29规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩.东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ13C＞-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位素组成轻,重排甾烷、Ts、C29Ts及C30重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20％、15％和65％.南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ13 C＜-29‰)、Pr/Ph＜ 1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C29Ts、C30重排藿烷、C27～C29异胆甾烷及C30甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ13C-28‰～-26‰,C27、C28、C29甾烷呈“V”型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩.准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩.不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部.按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统.