长宁地区是国家建立的国家级页岩气示范区,以五峰组-龙马溪组黑色页岩为最优目的层系。为实现把川南地区建设成我国重要的页岩气生产基地的目标要求,迫切需要加快该地区五峰组—龙马溪组页岩气勘探步伐,开展研究区五峰组—龙马溪组的岩相组合、沉积微相精细刻画及沉积环境演化等基础性研究工作,可更为准确的圈定有利于页岩气发育的相带的边界,研究页岩沉积环境及有机质富集机质,为进一步深化该地区页岩气的勘探开发提供科学依据。本文在前人研究成果的基础上,以沉积学理论为指导,引入沉积微相的研究手段,利用钻井岩心、测试分析、测井等资料,开展长宁地区五峰组-龙马溪组黑色页岩岩相、沉积微相精细刻画,重塑了长宁地区奥陶纪末期凯迪阶-志留纪初期埃隆阶沉积时期沉积环境演化过程。论文取得了如下主要成果:(1)基于研究区钻井取心进行岩心观察、岩心样品的薄片镜下观察、矿物全岩分析等资料将五峰组-龙马溪组黑色页岩段划分为12种岩石微相,分别为:均质硅质页岩、均质钙质硅质页岩、均值钙质黏土质页岩、纹层状钙质硅质页岩、纹层状粉砂质泥页岩、纹层状含钙质泥质粉砂岩、生物扰动粉砂质页岩、碳质页岩、斑脱岩、笔石页岩、放射虫页岩、介壳生屑灰岩。(2)在岩相划分及沉积构造识别的基础上,通过岩相组合标志、沉积构造标志、有机质标志、古生物标志、测井相标志对长宁地区沉积相进行微相的划分及微相的演化与展布,长宁地区晚奥陶世→早志留世五峰组→龙马溪组沉积期沉积微相演化序列为台地相→深水相有机质钙质硅棚→浅水相介壳浅滩→深水相富有机质硅棚→深水相有机质钙质硅棚→深水相有机质泥质硅棚→深水相有机质硅质泥棚→深水相贫有机质含钙质粉砂棚→深水相贫有机质泥质粉砂棚。长宁地区沉积微相展布特征具有局部延展性好,沉积厚度差异较大,总体局势东南向西北由薄到厚等特征。(3)基于长宁地区岩石特性,古生物特征,化学特征,利用岩石学、矿物学、古生物学和地球化学等研究手段,开展在冰期事件、火山活动的演化规律研究及沉积环境研究。识别出主次两幕冰川活动,火山活动主要集中在凯迪阶晚期及鲁丹阶早期,晚奥陶世-早志留世的沉积环境演化过程为:凯迪阶晚期→赫南特早期为平静强滞留的有机质钙质硅质陆棚→赫南特阶中期为介壳浅滩微相→赫南特阶晚期以深水相的静水半滞留缺氧富有机质硅棚沉积环境→鲁丹阶早期沉积环境演变为深水相的底流半滞留缺氧有机质钙质硅棚→鲁丹阶晚期深水相的底流厌氧→贫氧有机质泥质硅棚→硅质泥棚→埃隆阶积环境演化为底流-弱浊流富氧贫有机质泥质粉砂棚。