查明深部煤层气成因和地球化学特征对其勘探开发具有重要意义，以鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块深部煤层参数井解吸气为研究对象，系统测试了二叠系下统太原组8+9号煤层气体成分、含量和碳同位素等，结合热演化程度、含气性、煤层埋深、地质构造和水文地质条件等，分析深部煤层气地球化学特征及影响因素。结果表明，煤层气主要成分包括CH4、CO2、N2、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷，其中CH4含量最高，体积分数在75.98%～96.20%，平均86.49%；其他含量较高的为乙烷(平均5.97%)、CO2(平均5.18%)及丙烷(平均1.24%)，气体成分含量与浅部煤层气区块无明显差异。煤层气δ13C1(CH4)分布在-51.9‰～-38.2‰，平均-42.84‰；δ13CCO2分布在-8.6‰～-0.63‰，平均-4.66‰；δ13C2分布在-27.36‰～-18.70‰，平均-25.27‰；δ13C3分布在-25.96‰～-14.69‰，平均-22.93‰，且煤层气主要为热成因气体；δ13C1(CH4)较浅部小，δ13CCO2较浅部大。在平面上，从临兴地区东南向西北δ13C1呈增大趋势。从石炭纪起直到三叠纪末，研究区一直处于沉降状态；中侏罗世和早白垩世为主要生烃期，中侏罗世生烃持续时间较长，平均生烃速率较小，生烃产率一般；早白垩世生烃速率较大，生烃产率增加值较高，生气强度达到历史最大，是主要的生烃期。受气体分馏作用、储层孔裂隙发育特征、储层压力以及煤层顶底板密封性的控制，δ13C1随着镜质体最大反射率(Rmax)、含气量和埋深的增加而增加；在向斜核部区、断层应力集中区和褶皱两翼发育区的δ13C1值相对较大；在断层应力释放区和背斜核部δ13C1相对较大，这表明该区域的煤层气封存条件较差，不利于煤层气富集；受地下水溶解的影响，在水动力条件较强的地区δ13C1值较小；在弱流体动力学或滞流区δ13C1没有明显的变轻趋势。综合煤层气地球化学指标认为，临兴和神府地区东南部煤层气富集，且前者更有利，这对后期煤层气选区布井提供参考。