国内外油气勘探发现表明,已知富油气盆地的精细勘探是现今油气储量增长的主要领域。渤海湾盆地富烃凹陷控制了主要油气分布,也是老油区实现储量增长与稳产的现实领域。饶阳-霸县凹陷是渤海湾盆地重要的生烃凹陷,其富烃洼陷或洼槽的厘定是有利区带分布预测的关键,优质烃源岩的发育分布是富烃洼陷界定的基础。为了厘定饶阳-霸县凹陷优质烃源岩的发育分布,本文通过优质烃源岩发育的断陷古湖盆环境及其地质地球化学标志分析,以及优质烃源岩发育的沉积相和沉积有机相展布研究,从微观地质地球化学与宏观相带阐明优质烃源岩发育机理及其控制因素;根据优质烃源岩发育有利相带机理,应用地质、地球化学和地球物理综合技术实现了优质烃源岩的分布预测。得到了以下主要认识:建立了3套优质烃源岩发育的古湖盆模式。(1)沙三下亚段古湖盆模式,主要特征是气候温暖潮湿,最大水深约20m,浪基面为9.5m,水体为淡水、呈开放型水文特点,较高的陆源有机质输入和中等的古湖泊生产力,沉积有机质保存为还原环境。(2)沙三上亚段模式,较干旱气候,最大水深约16m,浪基面为9.5m,水体为咸水、呈封闭性水文特征,古湖泊生产力高、陆源有机质输入少,强还原环境。(3)沙一下亚段模式,干旱气候,最大水深约12m,浪基面7.5m,水体为咸水、呈封闭性水文特征,古湖泊生产力中等,强还原环境。3类古湖盆模式的有机质初始生产率与保存环境的关系表明,中等初始生产率就能满足优质烃源岩发育的物质基础,有机质保存的还原环境才是关键要素。阐明了优质烃源岩发育的沉积相和沉积有机相及其分布规律。研究区古湖泊沉积相带主要包括滨浅湖、半深湖,深湖相不发育;有利于优质烃源岩发育的沉积有机相A和B属于半深湖沉积环境,具有低的陆源有机质及高的藻类贡献,具备强还原环境。沙四段和沙三中、下亚段优质烃源岩发育的有利相带分布在霸县凹陷的鄚州至霸州区域;沙三上亚段和沙一下亚段有利相带主要分布在饶阳凹陷,有利于优质烃源岩发育分布相带,随着地层由老到新具有从霸县凹陷向饶阳凹陷迁移的特点。霸县凹陷优质烃源岩发育于沙四段、沙三中、下亚段和沙一下亚段,主要分布在北部霸州与南部鄚州洼槽。霸州洼槽发育沙四段、沙三中、下亚段优质烃源岩,3套优质烃源岩在洼槽主要区带的厚度分别为30m~90m,40m~100 m,30m~80m;鄚州洼槽发育沙一下亚段优质烃源岩,厚度为20m~50 m。饶阳凹陷优质烃源岩发育于沙三下亚段、沙三上亚段和沙一下亚段,主要分布在马西、任西、河间、留西和武强洼槽。马西洼槽发育沙三下亚段和沙一下亚段优质烃源岩,厚度分别为20m~110m,45m~100m;任西洼槽发育沙一下亚段,厚度为20m~70m;河间洼槽发育沙一下亚段和沙三上亚段,厚度分别为30m~80m,10m~50m;留西洼槽发育沙三上亚段,厚度为10m~30m;武强洼槽发育沙三下亚段,厚度为20m~70m。