以富有机质黑色页岩为代表的页岩油、页岩气资源近年来成为全球范围内油气勘探、开发领域的研究热点。该岩性在中国陆相湖盆中主要为来源复杂的细粒沉积岩,其中发育有一类特殊的纹层状泥晶白云岩。该类白云岩的岩石学、矿物学微观特征和地球化学特征既区别于常见的次生白云石化成因白云岩,又与微生物成因白云岩不同,被定义为一类新型的火山-热液沉积型白云岩。在研读大量国内外文献的基础上,综述了现代湖相白云石全球分布及形成环境特征,并展示了白云岩成因模式研究进展。重点选择了均在拉张构造背景下所形成的三塘湖盆地和准噶尔盆地芦草沟组、酒西盆地下沟组和二连盆地腾格尔组发育的火山-热液沉积型白云岩为研究对象,并进行对比研究。发现该类白云岩的特征: (1)保留有完好的原始微米级纹层结构和微晶晶体,后期受到的成岩作用较弱; (2)与半深—深湖黑色泥页岩互层且缺乏蒸发作用特征,并含有不同比例的火山-热液矿物; (3)锶同位素显示成岩流体具有深源(壳-幔混合)特征; (4)含有丰富的有机物质,并与油气分布展现出较强的耦合关系。最后,提出应加强该类白云岩研究、 利用其蕴含的特殊地质信息进行构造背景示踪及探讨其与油气生成关系。

海陆过渡相页岩气勘探开发处于初级阶段,而渤海湾盆地临清坳陷西部石炭—二叠系山西组—太原组泥页岩具有良好的生烃潜力,也是中国海陆过渡相页岩气开发的重要层位。为研究山西组—太原组泥页岩沉积环境与有机质富集关系,以XJ1井为研究对象,系统开展了岩石矿物、有机地球化学、元素地球化学以及数值分析等工作。研究表明: 研究区山西组—太原组泥页岩脆性矿物含量低、黏土矿物含量高,压裂难度大,TOC含量平均值为4.03%,属于优质烃源岩,具备页岩气勘探开发潜力; 太原组泥页岩沉积时期处于温暖湿润的气候条件,具有频繁变化的陆源碎屑输入、较低的沉积速率以及低—中等古生产力水平,沉积水体为海水沉积,处于缺氧还原和中等滞留环境; 山西组泥页岩沉积时期,古气候条件复杂多变,具有稳定且较高的陆源碎屑输入、中等的沉积速率以及中—高等古生产力水平,沉积水体为微咸水—海水沉积,处于缺氧还原和中等—强滞留环境。根据古环境条件与TOC含量的线性相关性、灰色关联度以及稳健回归分析,认为太原组泥页岩有机质富集主要受控于古气候、古氧化还原以及古水体盐度条件,而山西组泥页岩有机质富集主要受控于古气候以及陆源碎屑输入条件。