吐哈盆地石炭系下二叠统烃源岩是该地区重要的油气生成层系之一。这套烃源岩主要发育于海陆过渡相和浅海相沉积环境，岩性以暗色泥岩和碳质泥岩为主，局部夹有煤层。地球化学分析表明，该套烃源岩有机质丰度中等偏高，有机碳含量（TOC）一般在1.0%-3.5%之间，部分优质层段可达4%以上。有机质类型以II型和III型干酪根为主，显示出混合型母质特征。热演化程度总体处于成熟-高成熟阶段，镜质体反射率（Ro）多在0.7%-1.3%范围内，具备良好的生烃潜力。生物标志化合物特征显示其有机质来源兼具陆源高等植物和低等水生生物的贡献。这套烃源岩是吐哈盆地重要的油气来源，对盆地内油气藏的形成具有重要贡献。
