烃源岩成熟演化生烃是油气藏形成的最基本物质条件和前提，恢复有机质的热演化史可确定油气形成、运移和成藏期。烃源岩成熟度和生烃史研究则是确定烃源区、定量研究不同地质时期成熟烃源岩的展布、预测烃类流体性质的关键。
烃源岩成熟度指标有镜质组反射率（Ro）值、岩石热解最高峰温Tmax值和可溶有机质中的生物标志化合物等参数。由于在源岩热演化过程中，镜质组反射率的变化具有连续性、不可逆性、与有机质的各种化学性质呈连续函数关系和镜质组组分分布广泛性的特点，镜质组反射率已被广泛接受和应用，并且是目前国际上烃源岩成熟度评价中惟一可对比和标准的成熟度参数（Stach等，1982）。作者主要根据镜质组反射率指标讨论烃源岩的热演化。
钻井和地面露头样品 Ro 为0.32%～2.18%，大部分样品 Ro 为0.6%～0.90%，说明处于生油高峰期。但不同地区成熟度相差较大。鱼卡断陷侏罗系烃源岩成熟度较低，Ro为0.53%～0.73%；大红山断陷大头羊成熟度最高，Ro 达 2.17%～2.18%，已达过成熟阶段；红山参1井和绿草山成熟度相近，Ro 为 0.61%～0.87%，已进入生油高峰期；马海-南八仙地区中、下侏罗统成熟度较低，Ro 为 0.66%～0.69%，尚未进入生油高峰期（刚进入生油门限）。赛什腾地区地面样品 Ro 值为0.62%～0.9%，正处于生油高峰期；潜西地区 Ro 为0.62%～1.42%；冷湖三号构造 Ro 为0.42%～0.99%，大部分样品进入成熟阶段；冷湖四号、冷湖五号 Ro 为0.51%～1.65%，大部分样品处于生油高峰期。
从以上地面和钻井样品看，柴达木盆地北缘中、下侏罗统烃源岩均已成熟，鱼卡、大煤沟和南八仙烃源岩成熟度较低，其他地区均进入生油高峰期，个别地区已达过成熟阶段。
但由于目前钻井分布不均衡，多数井主要集中在冷湖-南八仙构造带上，所以钻井和地面露头样品的成熟度不能反映本区中、下侏罗统烃源岩成熟度特征。作者应用 Easy R o法分析不同构造带和柴北缘侏罗系烃源岩的热演化特征和热演化史。
一、EasyRo法原理和基本参数的选择
目前研究有机质热演化的方法很多，常用的有时间-温度指数法（TTI 法）、干酪根热降解生烃的化学动力学方法。TTI 法是最早由 Lopatin（1971）提出用来研究有机质热演化的方法，后来由Waples进行了修改和补充。TTI 法目前应用最广，在盆地模拟中也得到广泛应用。Wood对 TTI 法又作了部分修正，建立了 TTI ARR-R o 关系。但是由于 TTI 法是根据干酪根生烃演化是单一化学动力学反应过程，即温度每升高10 ℃、反应速度增加一倍的经验法则来计算温度和时间有机质的热演化，导致在快速埋藏升温速率高的情况下往往对成熟度的计算偏低，而在升温速率低的情况下对成熟度的计算又往往过高。
随着干酪根热降解理论和盆地模拟技术的发展，Tissot等应用干酪根降解的化学动力学反应来计算有机质的热演化史。该模型的关键是不同类型有机质反应的活化能分布。尽管不少学者进行了这方面的研究，但研究成果不尽相同，因此使得应用该模型进行模拟计算时经常会出现较大差别。
Sweeny等通过模拟镜质体在演化过程中化学组成的变化来计算镜质体反射率的演化历史，从而得到有机质的成熟演化史（EasyRo）。镜质体化学动力学方法基于一级反应动力学原理，采用一组平行反应来模拟干酪根的生烃过程。
柴北缘侏罗系往往经历了多期构造运动。而TTI计算法过多强调时间的作用，对于沉降—抬升—再沉积这种演化模式、抬升过程以及再沉降未达到最大古埋藏温度以前对有机质成熟度影响很小，因此，应用TTI模型计算出的成熟度值明显偏高（高于实测成熟度参数）。
重建古地温史是分析生烃史的基础。对柴北缘的今、古地温前人做了部分工作，在收集前人资料的基础上，作者对该地区的地温进行了初步的分析。
1.今地温梯度
柴北缘井内测定的现今地温梯度都较低，在2～3.02 ℃/100 m之间。青海研究院和中科院实测或推测：仙3井2.63 ℃/100 m、冷深85井2.25 ℃/100 m、冷深75井2.2 ℃/100 m、石地22井2.2 ℃/100 m、石深3井2.25 ℃/100 m、潜参4井2.26 ℃/100 m、冷科1井2.2 ℃/100 m。石油大学邱楠生等做的今地温模拟结果：仙3井为2.44 ℃/100 m、石地22井2.14 ℃/100 m、石深3井2.01 ℃/100 m。总体上反映，冷湖地区最低，仅2～2.5 ℃/100 m；马海南八仙地区稍高，约2.47～2.7 ℃/100 m。
2.古地温梯度
石油大学邱楠生等做的磷灰石裂变径迹反映：侏罗纪时期，柴北缘地温梯度为3.1～3.34 ℃/100 m，平均3.2 ℃/100 m（地温的变化趋势从老到新逐渐降低）。在此基础上，利用冷科1井和深86井实测的 R o-深度的关系进行模拟，经校正古地温的取值给出柴北缘的平均地温梯度数据（表4-8）。
表4-8 柴北缘平均地温梯度数据表（℃/100 m）
二、中下侏罗统烃源岩成熟度
1.下侏罗统烃源岩成熟度
根据现有数据的计算机数值模拟结果看，现今下侏罗统烃源岩成熟度分布具有一定规律性。冷湖地区，下侏罗统烃源岩自冷湖三号至七号，成熟度逐渐增加。冷湖四号、五号烃源岩以低熟—成熟为主，烃源岩 Ro 值为0.7%～1.0%；冷湖六、七号烃源岩处于成熟—高成熟阶段。因此，从现今的成熟度来看，冷湖四号、五号地区为下侏罗统烃源岩主要油源区，冷湖五号、六号、七号地区为下侏罗统烃源岩主要气源区，此外在冷湖五号、六号、七号构造邻近地区还有过成熟烃源岩分布（图4-33至图4-37）。
图4-33 冷湖四号至五号构造热演化剖面
图4-34 冷湖五号构造热演化剖面
由于马海-南八仙地区为一古隆起，下侏罗统烃源岩成熟度处于低熟阶段。北陵丘构造下侏罗统烃源岩成熟度相对较高，Ro 大部分为0.7%～1.0%，处于成熟中期，也有少数烃源岩 Ro 为1.0%～1.3%（图4-38）。
昆特依凹陷下侏罗统烃源岩成熟度相当高，R o 大于2.0%，处于过成熟阶段（图4-39）。
从下侏罗统烃源岩 Ro 等值线图可以看出（图4-39），现今有效生油岩主要集中在冷湖构造带，鄂博梁次凹、昆北斜坡带、伊北次凹等其他地区下侏罗统烃源岩成熟度较高，属于气源岩分布区（Ro ＞1.3%）。因此，下侏罗统烃源岩热演化程度高，以生气为主，仅在冷湖构造带有油源岩的分布。
图4-35 冷湖六号至潜伏三号构造热演化剖面
图4-36 冷湖七号构造热演化剖面
图4-37 北陵丘构造热演化剖面
图4-38 昆特依凹陷热演化剖面
图4-39 柴北缘下侏罗统顶面镜质体反射率等值线图
2.中侏罗统烃源岩成熟度
从图4-40可见，赛什腾次凹凹陷中心中侏罗统烃源岩热演化程度较高，烃源岩 R o 大都大于2.0%，处于过成熟阶段，向斜坡方向烃源岩成熟降低，Ro 为0.7%～1.3%，处于成熟—高成熟阶段。
从柴北缘中侏罗统 R o 等值线图可以明显看出（图4-41），在柴北缘自盆地边界向盆地内部，中侏罗统烃源岩的成熟度由未熟—成熟，进而达到高熟—过熟，呈逐渐增加趋势。可以看出，柴北缘中侏罗统烃源岩在赛什腾凹陷主要处于高熟—过熟阶段，只利于形成气；而靠近山前的鱼卡地区主要为低熟—成熟源岩，利于形成油藏。
图4-40 赛什腾次凹热演化剖面
图4-41 柴北缘中侏罗统顶面镜质体反射率等值线图
三、中、下侏罗统源岩热演化史
1.下侏罗统烃源岩的热演化史
下侏罗统烃源岩埋深需达到3200 m以上有机质才成熟生油。柴北缘下侏罗统沉积厚度仅在昆特依凹陷的两个次凹中可能达到此要求（加上剥蚀厚度），其他地区地层厚度多在3000 m以下。显然该地区不可能存在较大规模的早期生烃，在模拟井中的实验（没有揭示出早期生烃的现象）也说明下侏罗统中上部主力生油层在中生代末期尚未进入生油门限。
鄂博梁次凹处于南部和北部次凹的过渡带，大部分烃源岩在 E1+2末 Ro 达到0.5%～0.7%，处于低成熟阶段。E3 末烃源岩全部进入成熟阶段，烃源岩下部 Ro 为 1.3%～2.0%，进入高成熟期；烃源岩中部 Ro 为 1.0%～1.3%，处于成熟晚期；烃源岩上部 Ro为0.7%～1.0%，处于成熟中期。N1 末烃源岩 Ro 大部分都大于 1.3%，进入大量生成天然气的阶段。因此，鄂博梁次凹主要的生烃高峰期在新第三纪的早中期（图4-42）。
图4-42 鄂博梁次凹热演化史剖面
伊北次凹为基本连续型的埋藏史和生烃史。以南八仙构造西南段烃源岩为例，E3 末烃源岩大部分进入成熟早期，烃源岩 Ro 为0.5%～0.7%；N2 末烃源岩中部 Ro 为1.0%～1.3%，处于成熟晚期，烃源岩上部 Ro 为0.7%～1.0%，处于成熟中期，进入大量生成天然气的阶段。因此，伊北次凹主要的生烃高峰期在新第三纪的早中期（图4-43）。南八仙构造带的埋藏史、生烃史属“古隆起”型，表现为一长期继承性的“古隆起”，中、下侏罗统和第三系的沉积厚度都不大，使得尽管地温梯度相对较高但热演化程度不高，新第三纪末才刚刚进入门限深度，现今镜质体反射率为低成熟演化阶段。
图4-43 南八仙构造热演化剖面
冷湖构造带源岩多在新第三纪早期进入生烃门限，现今多处于生烃高峰期（图4-44）。如冷湖四号的深86井，中上部的源岩在N1 的中期进入生烃门限，到新第三纪末达到最大埋深时才演化到成熟阶段的早中期。晚喜马拉雅期的抬升使得演化停止，现今仍处于生油窗内。从深86井3500 m实测的镜质体反射率仅在 0.5%左右，也说明了这一点。另外，从模拟的三、四、五号构造井的镜质体反射率看，都表明现今的成熟度仍处于成熟阶段。
综上所述，鄂博梁、昆特依下侏罗统烃源岩进入成熟阶段较早，在 E1+2晚期进入成熟阶段，其他地区 E3 进入成熟阶段。下侏罗统烃源岩热演化可分为两个阶段，即渐新世前的缓慢演化阶段和渐新世后的快速演化阶段。从生烃期的有效性看，下侏罗统烃源岩早期演化程度低，保存了生油潜力，后期（新生代）快速埋藏继续演化大量生油，巨厚新生代沉积使得下侏罗统的烃源岩进一步演化到大量生气，北部主要的生油凹陷正处于成熟到高成熟阶段，这种演化模式可以形成有效的生油气期（图4-44）。
图4-44 下侏罗统烃源岩 R o演化史
2.中侏罗统热演化史
潜西地区无晚侏罗统—白垩纪沉积，中侏罗统遭受一定程度的剥蚀，N2 的中期进入生烃门限，到新第三纪末镜质体反射率达0.5%～0.7%（图4-45）。陡深 2 井中侏罗统烃源岩在 E1+2末进入成熟阶段，在N2 时进入成熟晚期。赛什腾坳陷中心中侏罗统烃源岩在E1+2末进入成熟阶段，在 E3 末时进入成熟晚期，在N1 中期进入高成熟阶段。与下侏罗统烃源岩相比，热演化也可分为两个阶段，即渐新世前的缓慢演化阶段和渐新世后的快速演化阶段。
图4-45 中侏罗统烃源岩 R o演化史
这里有两个问题值得注意：①热演化曲线在N2后期大都有一个平点，可能N2后期强烈的晚喜马拉雅运动使构造抬升的同时也使烃源岩演化终止（即不再生油气），因此，在晚喜马拉雅运动中形成的新圈闭对捕获油气不利，当然这只是一种推测，尚需研究；②热演化曲线中有一些在N2也没达到过成熟，为什么认为柴北缘大部分地区烃源岩最大排烃期是E3—N1呢?这是因为在油源对比中发现许多油田构造的油气并不是来自本身，而是来自周缘埋藏更深的地区，而这些地区烃源岩最大排烃期是E3—N1。