碳硅泥岩系地层中发育硅质岩、碳酸盐岩、黑色泥岩或很少的纯黑色页岩，因为高含有机碳，常伴有多种矿产及油气显示，早先虽有前人研究，但其成因一直没有全面合理的解释。碳硅泥岩系是一个含多种矿物的复杂岩系，分布普遍。石油勘探中发现的黑色页岩实际上很多属于碳硅泥岩系层段。我国产出碳硅泥岩系地层段从震旦系至二叠系都有发育，常为黑色岩系，其中以晚震旦世、早寒武世、早中志留世、中晚泥盆世、早中石炭世和二叠世(Zb、∈1、S1+2、D2+3、C1+2、P)的黑色硅质泥岩或含硅质碳酸盐岩-硅质泥岩岩性组合最为常见，在各地形成一些特殊的含矿层，如含P矿层，含Ni、V层，含U矿层或硅质岩裂缝型油气层。塔里木下寒武统玉尔吐斯组就是一个碳硅泥岩系的典型代表，整体上是黑色岩系，其岩性组合是硅质岩+白云岩+黑色泥岩+磷质岩+石膏条带，底部还发育含大量海绿石石英砂岩见交错层理，不整合在震旦系的白云岩之上。这样的岩性组合很难用传统的沉积微相来解释其成因，尽管过去认为这样的岩层可能形成于深水缺氧环境，但野外观测证据表明这种成因解释有时是矛盾的。和这套地层基本相当的层位在其它盆地中也普遍见到，基本构成就是碳-硅-泥，且含有高丰度的Ni、V、Mo、Mn、Cr、Cu、Co、P、C、Pb、Pt、Ag、Au、U等微量元素，具有明显的深部热液侵入特征。最新的解释是硅质和黑色泥岩不等于形成于很深水的缺氧环境，石膏和碳酸盐岩的存在也不代表浅水蒸发环境。这实际上是地球深部流体侵染交代沉淀与沉积共同作用的结果，是热液岩，各种微量元素异常是热液带入的结果。鉴于这套地层分布广泛，层位稳定，很可能是古海洋在某一时期存在异常深部热流体涌动事件，蓝色的海洋被污染成黑色的海洋，在地层沉积时就发生了深部流体侵位。碳硅泥岩系地层应该被认为是一种热液沉积岩或沉积组合，它经常出现在重大构造运动转折阶段，是一种特殊构造背景下的重要含矿沉积岩系。碳硅泥岩系的沉积微相组合似乎是奇怪的和不正常的，但其存在是客观事实，这种地层段用正常海相沉积解释有点特殊和不好理解。其本源可能都是地球深部流体活动诱发的热液沉积，重新解释这些现象，对油气勘探大有裨益。