新元古界陡山沱组是我国新元古代地层中的富有机质沉积,被认为是南方重要的古老和超深层烃源岩。本论文以四川盆地东南缘的渝东南地区陡山沱组为例,运用有机岩石学与有机地球化学相结合的方法,并借助对比研究,探讨了新元古界烃源岩的生烃行为。陡山沱组经历了复杂构造演化、有机质热演化过高,是我国南方古老和超深层烃源岩的典型代表之一。显微组分分析表明,陡山沱组烃源岩由于地质演化历史漫长、成熟度高,导致显微组分的光学性质明显趋同,残余的成因特征十分模糊,现今显微组分组成变得较单一,主要可划为源内残余固体沥青和惰质组。源内残留固体沥青的成因与残留在烃源岩内的液态烃的热演化有关。干酪根碳同位素组成展现出了海洋环境菌藻类生源贡献的特征,其中包含有真核生物物质的输入。选用了巴基斯坦晚新元古代盐岭组(Salt Range Formation)富有机质页岩开展热模拟实验。盐岭组页岩与陡山沱组烃源岩在沉积年代、沉积环境、有机质生源和岩性等方面具有相似性,其中菌藻生源的显微组分非常富集,且现今有机质成熟度仅处于生油窗初期,解决了因为我国缺乏成熟度低的新元古代烃源岩,而无法可信地在实验室重演这些古老沉积有机质热演化的难题。分别在封闭体系和开放体系中对盐岭组页岩进行加温加压实验,模拟了陡山沱组烃源岩显微组分演化及其生烃行为。模拟实验揭示了新元古代烃源岩的有机质热演化特征。无论是层状藻类体还是类似镜质组光性的原沥青,在热模拟过程中均发生了明显的生排烃作用,而表现出各具特点的光性演变。其中,原沥青的反射率演化与根据Easy%Ro计算镜质组反射率理论变化规律一致,该成果验证了原沥青反射率可以作为前寒武纪烃源岩有机质成熟度参数的可靠性。从生烃产物组成及其变化特征可见,古老烃源岩的生烃过程与我们熟知的晚古生代以来的烃源岩相似,也表现出明显的生油门限、生油窗和生油高峰等阶段性。生烃反应动力学研究表明,新元古代烃源岩具有生烃量大、活化能分布范围较广、活化能分布可延续至较高的反应温度阶段仍有的特点,这可能意味着晚新元古界烃源岩显微组分的性质或演化过程可能具有非均质性,从而导致在高过成熟阶段仍有具有一定的生烃潜力。晚新元古代烃源岩的生油窗的视活化能分布范围是329.64～517.46KJ/mol,其相应的Easy%Ro范围为0.6～1.18%;生油高峰时的视活化能为480KJ/mol,生烃转化率约为31%;在高过成熟度阶段,视活化能分布范围520～660KJ/mol,烃转化率占总比仅约4%。模拟实验揭示,类似陡山沱组的晚新元古界烃源岩的生烃贡献主要在生油窗阶段,干酪根生烃产物以液态烃为主;在高过成熟度的阶段,干酪根仍可能有一定的生烃贡献,虽然其所占干酪根生烃的比例很低,但因为这类烃源岩的总生烃量(潜力)巨大,即使是较小的比例也可能也是不容忽视的贡献。值得强调的是,由于晚新元古界烃源岩的生烃贡献主要是在生油窗阶段,且以液态烃为主,与这些烃源岩贡献有关的天然气,应该是残留在烃源岩中和/或被排驱进入到储层中的液态烃的裂解产物。液态烃裂解应与深埋或其它因素导致的高温过程有关,这也意味着新元古界超深层烃源岩的贡献主要是“油裂解气”。