中国海相烃源岩主要形成于古生代（部分地区包括震旦纪和早中三叠世），主要分布于塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区和南方的四川盆地、滇黔桂、鄂湘赣、苏浙皖等地区。
这些地区烃源岩为形成于海相、海陆交互相的泥页岩、碳酸盐岩及含煤岩系，其中泥页岩为最重要的烃源岩。现今保存下来、作为工业性油气聚集的烃源岩主要是克拉通内坳陷盆地和部分克拉通边缘坳陷盆地烃源岩，有机质丰度普遍偏低（表4-2），这可能是由于分析化验样品多取自克拉通内部台地相岩石的原因。
中国海相烃源岩主要形成于以下几种环境：①克拉通边缘坳陷，包括拉张和挤压挠曲环境下的边缘坳陷缺氧环境，可能还受上升洋流控制；②克拉通内坳陷滞流闭塞缺氧环境；③克拉通内宽广坳陷滨海沼泽环境。
（一）克拉通边缘坳陷环境
克拉通边缘坳陷一般可以由浅水台地相区平缓地延伸到半深水-深水盆地相区，陆架区可以形成缺氧环境。上升洋流的海水通常较正常海水温度高，并携带有生物繁殖所需要的营养物，因此表层水中生物繁盛，生物高产率、高死亡率，造成有机质在海底迅速堆积，并耗掉了海底水中的氧，形成缺氧环境，生物死亡后免遭氧化，适于有机质保存，因而生油条件最理想。烃源岩常与含磷沉积物共生。
在热带-亚热带上涌洋流作用下，在扬子克拉通东南边缘坳陷中形成了震旦系、下寒武统烃源岩（图4-16）。四川盆地东部与该边缘坳陷相邻，故烃源岩较发育。塔里木盆地东部满加尔边缘坳陷中发育的寒武系-下奥陶统烃源岩形成环境与之类似。
当克拉通边缘构造环境由拉张转为挤压时，近活动翼一侧碎屑物快速堆积，显示早期前陆盆地的特征，而在近克拉通一翼，仍表现为稳定的大陆边缘特征，仍发育优质烃源岩。例如，扬子克拉通区下志留统龙马溪组灰黑色硅质岩和碳质页岩烃源岩，平均厚125 m，是在克拉通边缘坳陷中形成的。鄂尔多斯盆地中央隆起西侧于中晚奥陶世发育的克里摩里组页岩烃源岩、塔里木盆地满加尔凹陷西翼中—晚奥陶世烃源岩亦形成于这种环境下。
克拉通边缘坳陷盆地中发育的烃源岩是中国海相盆地最重要的烃源岩。这类烃源岩部分被后期褶皱造山作用改造，只有贴近克拉通内部的部分被较完好地保存下来。塔里木盆地塔北、塔中地区发现的海相油气藏，四川盆地威远气田、川东气田群、鄂尔多斯盆地中部气田均完全或主要与这类烃源岩有关。
（二）克拉通内坳陷滞流闭塞缺氧环境
滞流闭塞缺氧环境的形成主要受古地形控制，特别是海底地形起伏造成隔拦作用，阻止海水循环流通，限制表层含氧水与深部水的混合，造成滞流缺氧环境（图 4-17）。克拉通内坳陷具备这种条件，它以克拉通内隆起或台地边缘高地与外部广海水体交换不畅。
表4-2 中国几个盆地海相生油岩有机质丰度数据表
图4-16 扬子地区烃源岩发育受上升洋流和缺氧层控制的广海环境模式示意图
图4-17 烃源岩发育的封闭滞流缺氧环境模式示意图
塔里木盆地阿瓦提凹陷下寒武统泥灰岩、泥岩烃源岩即形成于克拉通内坳陷闭塞环境，其上为蒸发潟湖环境，中寒武统膏盐岩和膏泥岩覆于下寒武统烃源岩之上。鄂尔多斯盆地中央隆起东侧克拉通内坳陷中的奥陶系烃源岩，亦形成于滞流闭塞环境中。
（三）克拉通内宽广坳陷滨岸沼泽环境
晚古生代，在温暖潮湿气候下，在宽广沉降的克拉通内坳陷中，由于海侵造成滨岸沼泽及海湾潟湖环境，以发育煤系地层为特征。塔里木、华北、华南地区发育的石炭、二叠系烃源岩属于这种类型。
鄂尔多斯盆地石炭系—下二叠统煤系烃源岩形成于中央隆起及其东西两侧凹陷中。石炭纪东、西部分别与华北海域、祁连海域相通，在广覆型潮坪相和坳陷型潮坪、堡坝-潟湖环境中形成煤系地层。早二叠世为海退型三角洲、潮坪及河流沉积组成，石炭—二叠系气源岩主要是本溪组（或羊虎沟组）、太原组、山西组煤层、暗色泥岩和生物灰岩。渤海湾盆地文留、苏桥、板桥气田以此为烃源岩。
石炭纪塔里木盆地西南部宽广坳陷与古特提斯洋相通，随海水侵入，形成沼泽、台地、三角洲相煤系烃源岩。
扬子克拉通在晚古生代发生整体沉降，差异沉降形成坳陷或断陷。随海水侵入，在断陷内或深坳陷内发育较深水的泥质烃源岩，在台地上发育滨海平原沼泽相含煤岩系，局部高地发育礁、滩沉积。
上述不同环境下发育的烃源岩以克拉通边缘坳陷中形成的烃源岩质量最佳，克拉通内坳陷闭塞盆地和宽广沼泽相烃源岩分布广。由于中国克拉通个体一般较小，大洋多属有限洋盆或窄大洋，其边缘也多处在青年期即演化程度不高，被动大陆边缘发育程度不高，在后来的造山活动中克拉通边缘坳陷的有利生油相带部分遭到破坏而卷入到造山带之中，如鄂尔多斯盆地西缘、南天山南缘、西昆仑北缘和中下扬子大片地区都曾发育过优质烃源岩，但现今它们大多分布在褶皱造山带之中，只有部分地区如川东地区、塔里木盆地满加尔凹陷、贺兰坳拉谷东坡还保存了这类烃源岩，并形成了一系列大中型油气田，另外2种环境中发育的烃源岩也造成了广泛的油气聚集。
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