莺歌海盆地,是我国新生代重要的浅海及海陆过渡相沉积盆地,也是我国南海重要的新生代含油气盆地,具有较大的勘探潜力。莺歌海盆地可以划分为四个一级构造单元:临高凸起、中央凹陷、莺东斜坡、莺西斜坡。盆地内发育的地层有古近系渐新统的崖城组、陵水组,新近系中新统的三亚组、梅山组、黄流组和上新统的莺歌海组及第四系。前人对莺歌海盆地烃源岩形成的控制因素、空间展布规律及潜在烃源岩层位的研究非常匮乏,严重制约了油气勘探开发。因此,本论文选取莺歌海盆地不同区域构造上的9口钻井共607件样品,通过主量和微量元素地球化学、草莓状黄铁矿分布特征及残余有机碳含量分析测试,结合前人资料,试图从氧化还原(即古氧相)角度对莺歌海盆地渐新统—上新统地层中烃源岩形成和分布规律进行评价。取得的主要认识如下:(1)微量元素地球化学方面:利用敏感微量元素V/(V+Ni)、V/Cr 、Ni/Co和U/Th的比值指示不同沉积时期水体氧化还原特征;通过相关性分析,发现微量元素指标受陆源物质影响较大,盆地水体整体处于氧化-次氧化状态,仅在个别层段(如梅山组一段)出现弱还原环境。(2)草莓状黄铁矿丰度和粒径大小变化方面:论文开创性地在莺歌海盆地运用草莓状黄铁矿粒径大小作为古氧相的替代指标。其结果显示:纵向上,三亚组、梅山组及黄流组,受氧化程度小,相对缺氧;横向上,临高区梅山组二段、黄流组二段和岭头区陵水组一段、三亚组一段及黄流组二段为次氧化-硫化环境;东方区整体偏氧化,黄流组一段为次氧化-氧化环境;乐东区梅山组为次氧化-硫化环境。结合前人对该盆地沉积学研究,认为水体的氧化还原条件在时空分布的不稳定性与当时沉积盆地中心迁移具有很好的对应关系。(3)古生产力及残余有机碳方面:利用主微量元素比值P/Al、Cu/Al、Ni/Al、Zn/Al作为古生产力的替代指标,指示临高区具有较高生产力的层位为黄流组一段、梅山组一段,岭头区三亚组生产力较高,东方区梅山组一段有较高生产力,乐东区陵水组三段、梅山组一段及莺歌海组二段具有高生产力。残余有机碳指示,有效烃源岩发育在临高区的黄流组一段和梅山组一段,岭头区的黄流组,东方区的梅山组一段和黄流组二段,乐东区陵水组三段、梅山组一段和黄流组二段。综合上述古氧相反映烃源岩的形成条件、古生产力和残余有机碳反映烃源岩的保存情况,提出莺歌海盆地梅山组一段、黄流组一段是一套有利烃源岩层,勘探潜力大,认为莺歌海盆地烃源岩的形成受到陆源物质输入的影响较大。