本文以四川盆地焦石坝地区焦页1井五峰组一龙马溪组为研究对象,通过系统的有机岩石学和古生物学分析,开展了五峰组一龙马溪组成烃母质的类型、成因、分布、化学组成差异及孔隙发育特征的研究,探讨了不同成烃母质对页岩气生烃和储集的贡献,为研究区页岩气成藏机理及“甜点”形成机制的研究提供了重要依据。(1)通过有机岩石学和微古生物学的研究,对焦页1井五峰组一龙马溪组的显微组分进行了详细划分,并分析了显微组分的成因。焦页1井五峰组一龙马溪组成烃母质可分为有形态组分和无形态组分两大类,其中有形态组分主要包括植物型藻类体、动物型动物有机组,无形态组分包括镜下干酪根中的无定形体和全岩中的微粒体、沥青质体、固体沥青。藻类体进一步可划分为层状藻类体、浮游藻类体、底栖藻类体;层状藻类体和浮游藻类体主要来自于浮游藻类,浮游藻类体中包含了丰富的疑源类化石,按保存形式可分为为以有机质形态保存的疑源类化石和被草莓状黄铁矿交代而保存下来的疑源类化石;底栖藻类体主要来自底栖藻类。动物型有机组包括海绵、虫颚、牙形石、笔石、几丁石等,根据笔石属种划分出了五峰组一龙马溪组的12个笔石带,几丁石的属种和丰度在不同层位也有相当的差别,笔石和几丁石组合可以作为五峰组-龙马溪组不同地层识别特征。无形态组分没有良好的外形特征,但含量丰富,是研究区主要的有机质存在形式。(2)通过显微傅里叶转换红外光谱和激光拉曼光谱等分析,探讨了不同成烃母质化学组成的差异及其生烃潜力。拉曼光谱测试结果显示,不同成烃母质中次生有机质中的固体沥青位移差最大,而峰强度比(D峰/G峰)最小,表明固体沥青的芳环的缩合程度最高和芳香结构有序度最大;而焦1页井中大量出现的原生的动物型的笔石化石则具有位移差最小,峰强度比最大的特征,表明笔石有机质的芳环缩合程度和芳香结构有序度均不高;疑源类化石的拉曼光谱特征介于两者之间,但更接近于固体沥青的。红外光谱分析表明笔石仅含有少量的脂肪族组分,主要成分为包括含氧官能团的高分子聚合物;几丁石壁也是仅含量极少量的脂肪族成分,但富含羧基、醚键等含氧官能团和芳香族成分;尽管处于过成熟状态,但在红外光谱测试下疑源类仍含有丰度较高的的脂肪族成分。根据不同类型成烃母质的化学成分分析结果,推测焦1井中大量出现的动物型化石一笔石和几丁虫的生烃能力有限,其有机质类型应为Ⅲ型,疑源类的有机质类型为Ⅰ型有机质,固体沥青由于为原油演化的产物,其芳环缩合程度和结构有序度高,表明其在后期相同的热演化过程中发生了剧烈的变化,历史上生成了大量的烃类,因此固体沥青作为页岩气生成的母质之一,其生烃潜力较大。(3)通过SEM和FIB-SEM的分析,揭示了焦页1井五峰组一龙马溪组的成烃母质孔隙发育特征。焦页1井五峰组一龙马溪组的成烃母质中均发育大量的微纳米孔隙,但差异较大,其中,疑源类微纳米孔隙最为发育,一般大小从几纳米到几百纳米不等;固体沥青也发育大量的纳米孔隙,但不同的沥青中孔隙发育差异较大。动物型化石总体上孔隙不发育,其中牙形刺发育大量互不连通的微孔隙,笔石和几丁石内部仅发育少量的孔隙,而虫牙壁几乎不发育孔隙。以上结果表明五峰组一龙马溪组有机质的储集空间可能主要来自于疑源类和固体沥青。(4)通过将不同成烃母质类型、孔隙发育特征与页岩含气量的对比,探讨了成烃母质的发育和含气性的关系。结果表明植物型的疑源类化石为Ⅰ型有机质,孔隙发育且连通性好,既是重要的成烃母质,也能为页岩气的成藏提供储集空间;而动物型的笔石、几丁石、虫颚化石和牙形刺,主要成分可能是富含氧的有机质,有机质类型为Ⅲ型,生烃潜力低,且孔隙不发育,因而对页岩含气性的贡献较小,但笔石和几丁石的组合类型可以划分出不同的笔石-几丁石带,这些组合带和页岩含气性有一定的对应关系,如在五峰组的笔石带WF2-WF3和龙马溪组的笔石带LM2-LM6对应了高的含气量,为页岩含气性的“甜点”识别提供了重要的判别标志。固体沥青在热演化过程中变化程度较高,发育大量的纳米孔隙,且孔隙成因主要为气孔,因此固体沥青不仅是页岩气的主要贡献者,也为页岩气的储存提供了大量空间。不同成烃母质对页岩气生、储贡献的差异分析为研究区乃至我国南方早古生代海相高成熟度泥页岩含气性的精细评价提供了重要依据。