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在全区44口井、15000km地震测线13个层位的层序研究、古构造-古地貌恢复、物源分析的基础上，编制琼东南盆地古近系-新近系各三级层序的平面沉积相图一套共13张。
从钻获原油中含4-甲基甾烷推测，附近凹陷中应有初始拉张期的古近纪始新世沉积。从地震剖面看多数断陷下部都见一套有一定成层性的弱反射层，与邻区北部湾盆地类比，可解释为湖相沉积；断陷边缘可有冲积扇、河流、三角洲发育。盆地中央的两个大湖及南、北断陷带的若干小湖大致呈轴向为反S型的雁行状分布，并可组合为东、西两个相似的单元，推测与红河断裂走滑所派生的剪切作用有关。