琼东南盆地是我国南海北部四大含油气盆地之一,深水区是其目前重要勘探地区,先后在中央峡谷水道砂岩储集体中发现了LS17、LS18和LS25气田,在松南低凸起古潜山储集体中发现了YL8气田。但是,深水区烃源岩特征与生烃演化历史仍不清楚,导致对该区天然气的成因与勘探潜力仍存在较大争议。针对这些问题,本论文系统采集了深水区烃源岩样品,对其开展了详细的地球化学、有机岩石学的和生烃动力学研究,评价了深水区海相与海陆过渡相烃源岩的地球化学特征与生烃潜力,获得了典型烃源岩的生烃动力学参数,解剖了典型油气藏中油气的成因、来源与成藏模式,为琼东南盆地深水区油气勘探提供了重要参考依据。取得的主要认识如下:（1）海陆过渡相与海相烃源岩TOC含量普遍小于1%,仅少数海陆过渡相烃源岩达到2%以上。海陆过渡相烃源岩氢指数介于50²00 mg/g TOC之间,显微组分以镜质组和惰质组为主,属于典型的III型干酪根;海相烃源岩氢指数较高,主要介于250⁴00 mg/g TOC之间,显微组分以陆源输入的镜质组和腐殖无定形组分为主,但壳质组含量增加,属于II₂-III型干酪根。从崖城组到陵水组,从海陆过渡相到海相,显微组分中腐泥组含量上升,且有机质碳同位素值变重,两者大致以-27‰为界。海相烃源岩有机质碳同位素偏重与水生生物利用碳同位素较重的碳酸氢根作为碳源以及陵水组沉积时期大气中CO₂浓度显著下降造成陆源C₃植物碳同位素变重有关。（2）在50¹50 MPa压力范围内,压力的增加总体抑制了气体的生成,并且对湿气组分的抑制作用明显强于甲烷。压力增加在增大反应活化能的同时,也会提高反应的频率因子,这与压力增大造成气体膨胀做功增加并且反应体积被压缩导致分子碰撞频率增大有关。在5oC/Ma地质升温速率下,压力每增加50 MPa,进入生气窗的温度大约升高10oC。此外,相同成熟度下压力增大也会导致甲烷碳同位素变轻,与甲烷生成的抑制作用和分子反应机制的改变有关。（3）综合生烃动力学与油气地球化学特征,认为陵水凹陷中央峡谷带天然气为热成因气,主要来自海相烃源岩,而非早期认为的海陆过渡相烃源岩。其中,LS25气田天然气以垂向运移为主,LS18气田天然气以横向运移为主,而LS17气田天然气既有垂向也有横向运移。松南低凸起YL8气田天然气为热成因气与生物气的混合气,热成因气主要来自松南凹陷和宝岛凹陷南部斜坡区的崖城组海相烃源岩,油气以横向运移为主。（4）长昌凹陷WN1井在陵水组钻遇的少量天然气为热成因气,主要来自崖城组海相烃源岩,其缺少工业气流可能与储集质量差或圈闭遭受火山侵入体的破坏有关。除沉积中心之外,长昌凹陷斜坡区大部分崖城组仍处于生气阶段,在高质量储集层发育且火山侵入体影响较小的地区仍有可能发现工业气藏。