在非常规油气勘探开发中,页岩油资源占据着十分重要的地位。岩相研究是页岩油勘探的基础工作,但由于陆相湖盆范围小,相变快,使得岩相研究较为困难。南堡凹陷拾场次洼沙三4亚段页岩层系厚度大,规模广泛,具有较好的生烃潜力,但针对页岩层系岩相的研究极为薄弱。在前人沉积相及展布特征研究基础上,论文首先根据测井资料采用小波变换、频谱分析等方法对沉积旋回进行划分,建立高频等时地层格架;其次利用有机碳测试、X-衍射、薄片观察等方法对页岩层系岩石学和地球化学特征进行研究,建立岩相划分方案;再利用测井曲线与TOC值、矿物含量等参数进行拟合,综合识别岩相;最后在地层格架下研究岩相非均质性并探讨岩相发育主控因素。研究表明沙三4亚段可划分为1个长期旋回,4个中期旋回和10个短期旋回;按照“有机相+组分相+构造相”的分类方案,可以划分为3大类10亚类18小类;测井识别岩相较为准确,可通过交会图版法、多元线性回归法、Δlog R法等方法分别对岩相各指标进行计算,综合识别岩相;岩相在不同旋回内具有不同的组合,岩相非均质性较强,TOC自下而上呈略微上升到下降的趋势,碳酸盐矿物、长英质矿物含量变化范围大,沉积构造主要为块状,SSC6与SSC8旋回层状、纹层状构造集中发育;岩相发育主控因素复杂,其中有机相主要受古气候、古生产力以及古氧化还原环境影响;组分相主要受构造运动、物源供给、古水深以及古生产力影响;构造相主要受古盐度以及水体分层性的影响。