中生代末期以来,中国南海区域经历古南海裂开—萎缩、新南海裂开—萎缩两大边缘海旋回,形成了南海北部大陆边缘、新南海洋盆、南沙地块、古南海残余洋盆、古南海南部大陆边缘、南海西部大陆边缘和南海东部大陆边缘等构造单元。由于古、新南海洋盆位置的不同,古南海裂开形成的构造格局在后期受到不同的截切、改造,并且形成新的构造格局。两大旋回构造叠加控制了不同单元的性质及其上叠盆地的类型与油气地质条件。南海北部大陆边缘在两大旋回中均表现为被动大陆边缘特征,但早期旋回的大陆边缘规模大(包括新南海旋回被裂离出去的南沙地块),现今残余的早期旋回仅是其陆内陆相裂谷部分,与晚期旋回陆缘海陆过渡—海相裂谷区叠加,形成拉张盆地。早期烃源岩以中—深湖相地层为主,晚期烃源岩为海陆过渡相三角洲和海相泥岩;早期旋回烃源岩近岸分布,晚期旋回烃源岩远岸分布;早期主要呈陆生陆储或陆生海储,晚期则呈海生海储。南沙地块早期为古南海北部边缘裂陷盆地,发育海相烃源岩;中期向南飘移数千公里,夹持于古、新洋盆之间,沉积欠补偿;晚期被挤压改造,盆地沉积以早期旋回为主,呈现海生海储。古南海南部大陆边缘在早期为被动大陆边缘,晚期被改造成活动大陆边缘;早期的伸展盆地上叠挤压盆地,早期旋回地层被深埋处于变质状态,晚期旋回地层以大型三角洲群和海相泥岩为主,油气兼生,海生海储。南海西部大陆边缘早期为陆内环境,晚期被改造成转换型大陆边缘,张扭盆地发育,早期发育局限的陆相地层,晚期以海陆过渡三角洲相地层为主,该区域热流值高,以生气为主,发育底辟、潜山、生物礁等油气藏。南海东部大陆边缘正在俯冲,发育增生楔盆地。两期旋回不同的叠加关系,导致不同区域油气潜力差异巨大。古南海南部大陆边缘早期拉张、晚期挤压,盆地规模大,烃源岩丰富,均达到成熟状态,油气资源非常丰富。南海北部、西部裂陷盆地发育两套烃源岩,油气很丰富。南沙地块区早期处于古南海北部被动大陆边缘,晚期挟持于古南海残余洋盆与新南海洋盆之间,遭受区域性挤压,构造圈闭非常发育,油气潜力大。南海目前浅水区构造圈闭和生物礁勘探程度较高,其他非构造圈闭勘探程度很低;深水区和超深水区已有重要发现,但尚处于勘探早期阶段,南海未来勘探潜力依然可观。