莺歌海盆地和琼东南盆地是南海西北部的新生代沉积盆地,地处欧亚板块、印度-澳大利亚板块及太平洋板块的交汇地带。该盆地区保存了新生代青藏高原隆升剥蚀、相邻板块构造活动和东亚季风形成演化的重要沉积记录,因此,其沉积充填、构造演化等方面的研究已成为当前南海地质研究的热点。此外,近些年随着油气勘探的不断深入,在该盆地区发现了多个大型气田和多个含油气构造,显示了该区域具有良好的油气勘探前景。物源分析,即源-汇系统的研究,是盆地分析的重要组成部分,其研究内容主要包括物源区位置、母岩岩性、搬运途径及演化过程等。作为一门独立的沉积学领域研究方向,它被广泛应用于各种地质问题,不仅为古地理、古构造和古气候重建提供丰富信息,而且也对沉积物路径及储层评价等方面研究具有重要意义。前人通过地震剖面、地球化学、矿物学和同位素测年等方法对莺歌海-琼东南盆地区和周围物源区开展了一系列研究,但是有关其物源演化方面尚不明确。本文在充分利用前人大量的研究成果和测试资料基础上,对海南岛东部河流沙样以及盆地内新近系沉积物进行了大量测试分析,具体包括稀土元素、重矿物和锆石U-Pb测年分析,阐明了各个物源区特征,建立了新近纪源-汇系统的演化模式,并进一步分析了母岩岩性、构造活动等因素对物源的影响机制,为油气勘探提供了地质依据。论文研究取得的主要成果如下：1.在收集整理前人相关研究成果基础上,进一步补充样品进行测试分析,指出了海南岛、红河和越南东部等物源区母岩、沉积物的差别及其判别特征1)海南岛母岩以海西-印支期和燕山期酸性花岗岩类为主,局部为古生代和中生代沉积岩,母岩的稀土元素含量变化较大,但表现出轻稀土元素相对富集的右倾配分曲线,其河流沉积物中碎屑锆石U-Pb年龄分布具有一定的相似性,以100Ma和250Ma两期岩浆侵入事件为主,然而重矿物组合在海南岛东西部差别较大,表明海南岛酸性花岗岩、变质岩类地层都对河流有不同程度的供给；2)越南东部沿岸主要分布着古生代碎屑岩、灰岩,局部出露酸性火成岩,河流沉积物碎屑锆石U-Pb年龄组成基本一致,主要包括印支期(250Ma)和少量加里东期(360-650Ma),而重矿物组合相对多变,表征酸性火成岩的锆石-金红石-磷灰石型和表征高级变质岩的石榴石-绿帘石均有分布；3)红河流域岩性展布相对复杂,石榴石-绿帘石-角闪石型的重矿物组合,表明沉积物受高级变质岩的影响最大,碎屑锆石U-Pb年龄具有多期峰值,除了燕山期与印支期之外,以660～820Ma、26～35Ma和零星分布着1600-2000Ma为特征。2.基于盆地内钻井岩芯和岩屑的大量地球化学、矿物学和锆石年代学证据,阐明了莺歌海-琼东南盆地区新近纪物源演化特征1)早中新世,海南岛对盆地具有物源贡献较大,表现在临近其陆架一侧沉积物较高的稀土元素含量和锆石-电气石-赤褐铁矿-白钛矿型的矿物组合,海南岛物源在琼东南盆地可延伸至中央坳陷。由于缺少该时期临近越东物源和红河物源井位的测试数据,因此,其物源供给特征尚不明确,此外,还存在有盆地内局部物源,例如神狐隆起局部的变质岩类物源供给和松南-宝岛凹陷一带的基性火山活动；2)中中新世,在原有源-汇系统的基础上,红河物源的影响有所在莺歌海盆地北部的临高凸起和莺东斜坡北段沉积物有所反映,具有相对较低的稀土元素含量和十字石-石榴石特征矿物组合,尽管仍然缺乏该沉积时期莺歌海盆地西南部的测试数据,但是莺歌海-琼东南盆地结合部位的锆石U-Pb测年表明琼东南盆地西部此时未接受来自越南方向的物源供给；3)晚中新世,越东昆嵩隆起的物源贡献大幅度加强,在莺歌海盆地东方区沉积物表现出较低含量的稀士元素、锆石和极高含量的白钛矿的特征,莺歌海盆地中央坳陷的沉积物通过峡谷、水道运移到琼东南盆地深水区,稀土元素、重矿物以及锆石U-Pb年龄都对此有一致性的反映。此外,神狐隆起沉积物来源更加复杂,可能受局部基性火山活动影响；4)上新世以来盆地内局部的物源影响已经消失,来自越南方向的物源供给进一步加强,尤其是红河物源形成的帘石类、十字石在整个盆地范围内均有分布。3.依据沉积学基本原理,结合区域地质背景,讨论了莺歌海-琼东南盆地区新近纪物源演化的主要控制因素1)物源区的母岩岩性是控制莺歌海-琼东南盆地区物源演化的首要因素,海南岛、红河和越南东部等物源区母岩岩性组成具有明显的差异性,导致盆地内部沉积物组分呈区带分布,例如以酸性火成岩为主海南岛物源一直控制着临近陆架一侧的沉积物供给,而以高级变质岩为主的红河物源主要影响着莺歌海盆地北部；2)构造运动对物源的控制主要体现在晚中新世莺歌海盆地发生了强烈的构造反转,导致红河物源在盆地的延伸范围受到临高凸起的限制,中央坳陷主要接受越南东部的物源供给；3)南海西北部火山活动新生代以来时-空分布相对有限,但是晚中新世中南半岛东南部大规模的岩浆作用导致了强烈的区域隆升和较高的剥蚀速率,进而引发了局部气候、环境的转变,使越南东部沿岸的物源供给显著加强,此外琼东南盆地神狐隆起和松南-宝岛凹陷一带也可能受到局部火山作用的影响；4)成岩作用对盆地沉积物组分的改造也是十分显著,例如物源区现代沉积物中富集的云母类、角闪石在盆地中含量普遍很低,而锆石、电气石、白钛矿等稳定矿物的相对含量大幅度增大。