沧东凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷南部,孔二段沉积期,细粒沉积岩广泛发育,厚度巨大,具有良好的页岩油勘探潜力。本文以沧东凹陷孔二段细粒沉积物为研究对象,以沉积学和地球化学理论为指导,在前人研究的基础上,充分利用区域地质资料、岩心资料、岩石薄片、分析测试资料、测井资料、录井资料等,对孔二段沉积时期细粒沉积岩岩相、烃源岩特征、沉积环境以及优质烃源岩分布预测等方面进行研究。通过岩心观察描述、普通薄片及荧光薄片鉴定、X射线衍射分析、扫描电镜分析等,根据矿物成分、沉积构造等特征的差异,将孔二段细粒沉积岩划分出六类岩相,分别为:纹层状细粒长英沉积岩相、块状细粒长英沉积岩相、纹层状细粒混合沉积岩相、块状细粒混合沉积岩相、纹层状白云岩相和块状白云岩相。对各类岩相的烃源岩特征进行了分析,研究表明纹层状细粒长英沉积岩和纹层状细粒混合沉积岩的生烃能力整体较强,属于优质烃源岩;白云岩的生烃能力较弱,为中等偏下级别;块状细粒长英沉积岩和块状细粒混合沉积岩的生烃能力较差。湖泊沉积环境是控制烃源岩发育的重要因素,通过生物标志化合物、常量元素、微量元素比值、孢粉化石分析,分析不同岩相沉积时湖泊水体环境特征和古气候背景,剖析有利于烃源岩发育的沉积环境。研究表明,在气候温暖潮湿,水体盐度不大,营养物质较多的环境下,适合低等水生生物及藻类的生长,使得湖泊具有较高的生产力;当沉积环境为还原环境且水体分层时,有机质能够很好地聚集和保存。以岩相组合作为对优质烃源岩发育及分布情况预测的研究单元,总结出盆地主要发育5种岩相组合,分别对其特征进行了总结。垂向上,孔二3亚段和孔二2亚段烃源岩较为发育;平面上,不同时期优质烃源岩发育位置有所不同,但基本上靠近湖盆中心处,优质烃源岩较为发育,向边缘烃源岩发育较差。