天然气水合物作为代替化石燃料的清洁能源,在世界范围内受到广泛关注。2015年中国地质调查局在神狐海域完成了我国第三次海域天然气水合物调查（GMGS3）,该调查表明钻探区水合物资源含量巨大,能够作为2017年南海首次试采天然气水合物的重要参考靶区。由于靶区内试采位置的选择离不开沉积特征的分析,因此本论文主要利用三维地震数据及地震剖面,应用地震地层学在研究区内建立等时地层格架,并着重对格架内上中新统—第四系的地层进行沉积特征分析,明确了各层序沉积相空间展布规律,总结了研究区的沉积模式,最后依据4口取心钻井及粒度资料尝试确定出水合物富集的有利区带,以期为未来水合物勘探及试采提供地质依据。本论文得出的主要结论如下:1、研究区所处的白云凹陷在南海运动之后,演变为浅海陆架环境,自晚中新世之后,由于受到深部幔源作用产生的强烈沉降,坡折部位由白云凹陷北移,致使该凹陷变为陆坡深水环境,为研究区自晚中新世以来的半深海相沉积奠定基础。2、依据研究区地震剖面上的反射终止关系,结合定年资料及邻区钻井分层资料的调研,将上中新世以来的地层划分为5个层序。由于层序I、II厚度很薄,T1界面难以在地震剖面中识别并在全区进行追踪,因此将两者看作一个层序来研究,自下而上为层序V、层序IV、层序III、层序I+II,其中层序V、层序IV、层序III普遍具有东西两侧薄,中间厚的特点;南北方向上看,由于北部具有坡折,因此在该部位沉积厚度增加,向南部逐渐减薄。层序I+II由于受到峡谷侵蚀作用较大,表现为峡谷部位薄,峡谷两边厚。3、根据地震剖面上外部反射形态和内部反射结构划分出7大类,共18种地震相。在各层序内地震相识别的基础上,进行沉积相剖面精细解释,确定了顺物源及横切物源方向上5种沉积相类型,分别是块体搬运相、浊积水道相、天然堤相、朵体相及半深海稳定细粒沉积。并明确了其在空间上的展布规律,在近物源位置,主要发育滑塌和宽深型水道,在远端则发育朵体与浅窄型水道及天然堤沉积,最后建立了研究区细粒浊积沉积模式。4、通过对水合物岩心、单井及粒度分析发现水合物以结核状、裂缝充填状、孔隙充填状赋存于粘土质粉砂岩中,水合物段与其上下岩性段并无明显界限,但同等条件下水合物更易于赋存于相对较粗的沉积物中。结合上述成果认为,研究区东南部最有可能成为有利勘探区带。