南襄盆地泌阳凹陷和南阳凹陷古近系核桃园组页岩层与已突破的东部断陷盆地的页岩层系存在明显的地质差异。目前对该区页岩油地质特征形成机制认识不清,制约了其勘探开发进程。通过岩心、X衍射、薄片、扫描电镜和激光共聚焦等分析手段,系统研究了南襄盆地不同凹陷核桃园组页岩地质特征的差异,并提出下一步勘探建议。南襄盆地核桃园组页岩以纹层状混合质页岩为主,其中泌阳凹陷以纹层状云灰质—长英质混积页岩为主,发育基质型页岩油;南阳凹陷以纹层状长英质—黏土质混合页岩为主,砂岩夹层发育,主要为夹层型页岩油。泌阳凹陷页岩具有常压、中—低演化程度、中—高丰度特征,表现为储集性能中等—好、含油性好、可压性好以及可动性中等;南阳凹陷页岩具有常压、中等演化程度、中—低丰度的特点,储集性能中等、含油性中等—好、可压性及可动性中等。对比研究表明,边界断层及古水深控制不同凹陷湖盆类型;湖盆类型与古沉积环境的协同作用影响了页岩的岩相类型;有机质组分和成烃生物类型控制了页岩丰度。南阳凹陷淡水湖盆中—低丰度夹层型页岩油、泌阳凹陷咸化湖盆常压基质型页岩油均具备良好的成藏条件。针对泌阳凹陷页岩层含油性好、甜点相对集中的特点,建议加强低成本工程工艺攻关,探索夹层型页岩油直斜井效益开发模式;针对南阳凹陷页岩层纵向跨度大、断层复杂的特点,建议采用大斜度井实现纵向多层大规模压裂改造。