莱州湾凹陷是渤海湾盆地的一个重要含油气构造单元。具有极大的油气资源勘探潜力。由于区域海上取芯少,钻深浅,烃源岩还存在争议,周围地区普遍认同的沙三段烃源岩是否为有效烃源岩。论文通过对沙三段烃源岩样品进行地球化学分析测试,结合盆地模拟技术,开展烃源岩评价及生烃演化分析。通过对有机碳含量、氯仿沥青A、总烃含量以及生烃潜量的综合分析,得出烃源岩有机质丰度比较高,属于好烃源岩。通过对烃源岩热解参数、干酪根元素、干酪根镜检、饱和烃气相色谱的姥鲛烷与植烷比(Pr/Ph)、姥鲛烷与C17(Pr/C17)的比值、植烷与C18(Ph/C18)的比值,C21+C22与C28+C29的比值、C27甾烷C28甾烷C29甾烷含量关系、C31-C35升霍烷、伽玛蜡烷的分析,综合得出烃源岩类型是Ⅱ型,随着区域沉积相类型变化略有变化。通过对镜质体反射率、最高热解温度、甾烷类型、C29甾烷20S/(20S+20R)、C29甾烷ββ/(ββ+αα)的比值关系、升藿烷22S/(S+R)、Tm/Ts、莫烷/藿烷以及霍烷含量分布图的分析,综合得出烃源岩成熟度处于低成熟到中等成熟。在剥蚀量计算和古地温参数厘定的基础上,利用BasinMod软件对烃源岩进行热演化模拟。结果发现,不同构造时期,不同次级构造单元生烃演化程度也不尽相同。莱州湾凹陷构造演化分为三个阶段,即早期断陷阶段、中期走滑作用阶段和晚期活化阶段。在断陷阶段,接近凹陷沉积中心的北部陡坡带和北洼,沙三段烃源岩埋深较厚,其成熟度也比较高。在走滑作用阶段,受走滑断层影响,整个凹陷沉积了较厚的沙河街组一、二段和东营组,沉积中心向凹陷东北部迁移,使该区生烃演化条件更好。沉积晚期受新构造运动的影响,整个凹陷发生快速沉降,沉积中心又一次向北部迁移,使北部陡坡带和北洼沉积厚度更大,综合认为北部陡坡带和北洼的烃源岩生烃演化最好。