中-新元古代大气氧含量较低,生物低等,无陆相有机质发育,且地层时代较老,经历多期构造抬升和热演化事件,元古代时期是否发育成烃生物?代表古生产力的生物丰度如何?沉积后有机质是否保存等一系列问题,成为元古代油气勘探的研究核心与难点。近年来,随着世界范围内大量中新元古界油气藏、油气苗和富有机质岩石的发现,中-新元古界表现出一定的勘探潜力,这些烃源岩多分布在克拉通裂陷槽内。中国华北克拉通元古代裂陷槽发育,北缘的燕辽地区发育多套元古界烃源岩,如串岭沟组、洪水庄组和下马岭组,南部裂陷槽内是否发育烃源岩值得关注。鄂尔多斯盆地元古界热演化程度高、区内钻井少,常规烃源岩评价失效。因此,本文拟以鄂尔多斯盆地南缘中-新元古界为目标层系,从有机-无机相结合的研究思路,深化认识中-新元古代的成源环境和有机质富集机制。通过主微量+稀土元素、生物化石,对构造背景、物源性质、气候风化、成烃生物等成源环境进行了分析。利用生产力和氧化还原条件代理指标与TOC的协同关系揭示有机质富集机制、草莓状黄铁矿的原位Fe、S同位素研究有机质矿化降解机制,总结出暗色泥岩的形成模式。为下一步寻找烃源岩提供了理论依据。取得以下主要成果:(1)鄂尔多斯盆地南缘在Columbia超大陆裂解背景下发育元古代裂陷,凹陷期沉积滨海相白草坪组(1817±22Ma)和浅海陆棚相的崔庄组(1648.4±6.5Ma)碎屑沉积,在Rodinia超大陆裂解背景下沉积震旦系罗圈组(~543Ma)砂泥互层,三个层组中的暗色泥岩为潜在烃源岩层系。(2)白草坪组为长英质物源为主的干旱气候环境,成烃生物以原核生物和疑源类为主,成源条件较差;崔庄组为以长英质物源为主的温湿气候环境,中等化学风化,成烃生物以蓝藻、细菌等原核生物为主,具备成源条件;罗圈组为以大陆拉斑玄武岩为主要物源,气候温暖湿润,热液发育,成烃生物以微球形浮游藻为主,成源条件较好。(3)崔庄组暗色泥页岩TOC均值为0.59%,崔庄组生物Ba含量整体<400ppm,生产力低下,且代理指标与TOC没有明显的相关性;V元素富集明显,但未达到静海环境中500ppm的超富集状态,指示非硫化缺氧沉积环境,其与TOC较好的正相关性表明底水的氧化还原条件控制有机质的富集。(4)白草坪组和罗圈组TOC含量较低,基本<0.4%。罗圈组生产力在三个层组中最高,热液发育,营养元素富集;缺氧-硫化的底水环境指示较好的保存条件;有机质沉降后发生BSR作用矿化降解,残余TOC不高。白草坪组生产力与崔庄组相当,均较低;V元素富集不明显,频繁海平面升降使有机质保存较差,成源潜力不明显。