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经地球化学研究查明莺歌海盆地油气苗及浅层运移烃是海相成因油气，其源岩是上第三系（梅山组和黄流组）海相沉积岩。独特的石油地质条件构成了生油岩短期、高温、快熟和油窗窄、气窗宽的热演化特点，对于油特别是气的生成极为有利。该盆地有巨厚的海相生油岩，藻类等原始有机质丰富，生烃潜力大，可生成巨量海相油气、有广阔的勘探领域和寻找大气田的勘探远景。