南海北部陆缘深水区是中国海域油气勘探重要的地区之一。然而对该区相邻盆地成盆机制、湖相及煤型烃源岩有利区分布及油气成藏机制等方面认识不清。以年代地层与生物地层格架建立为基础,对南海北部深水区古近系地层展布和结构进行了对比分析,揭示了差异成盆机制和烃源岩发育机制,进一步探讨了南海北部油气成藏模式。研究表明:(1)南海北部陆缘深水区古近纪构造演化具东早西晚渐进式裂陷特征,珠江口盆地早中始新世处于区域断陷、晚始新—早渐新世主体处于断拗、晚渐新世处于拗陷阶段,琼东南盆地始新世处于初始断陷、早渐新世处于断陷、晚渐新世处于断拗演化阶段。(2)珠江口盆地深水区湖相烃源岩发育于早中始新世,强断深凹为半深湖—深湖烃源岩提供了有利的发育条件。同时,受断-拆作用控制宽缓斜坡带发育规模外浅湖相烃源岩;琼东南盆地深水区湖相烃源岩发育晚于珠江口盆地,零星发育岭头组断陷湖盆。(3)珠江口盆地深水区煤型烃源岩主要发育于晚始新世,主要分布于凹陷中部和白云东洼的洼槽区;琼东南盆地深水区煤型烃源岩主要发育于早渐新世,形成3个中小规模煤系(扇)三角洲带。(4)珠江口盆地深水区湖相烃源灶凹陷内,原油成藏过程中深入烃源岩内的输导砂体具有“泵吸”效应,凹陷内断层的“脆韧二元性”特征控制了原油垂向运移顶板层位;琼东南盆地深水区煤型烃源岩发育区内,超压和优势断面汇聚脊构成“砂-断”接力天然气近源高效成藏模式。研究成果为南海北部深水区的不同类型与分布下的烃源岩贡献的油气类型提供勘探理论指导。