湖相深水细粒沉积岩蕴含丰富的非常规油气资源,但其矿物组成复杂多变、纹层类型异常丰富,目前学界尚未建立全面系统的岩相划分方案,且由于岩相垂向非均质性极强,对其发育特征认识不清,严重制约了页岩油气的勘探。为此,开展了东营凹陷沙三下-沙四上亚段细粒沉积岩岩相及其发育特征的研究。首先运用频谱和小波变换技术对地球轨道参数进行分析,求取理论轨道周期,结果表明沙三下亚段和沙四上亚段地层发育时期的理论轨道周期比值相差不大,岁差周期:斜率周期:短偏心率周期:长偏心率周期≈1:2:5:20。利用系统取心井的GR测井数据,在研究地层识别出稳定可靠的米兰科维奇旋回,其中沙三下亚段和沙四上亚段均各自发育四个长偏心率旋回。研究区细粒沉积岩堆积速率介于81.2~278.5μm/a,与纹层状岩相层偶厚度相当,表明层偶为年纹层,其形成与四季气候变化有关。利用米兰科维奇旋回可实现系统取心井井间地层对比。综合运用岩心精描、薄片鉴定、X射线全岩矿物衍射分析、扫描电镜分析、背散射分析等技术手段,精确鉴定和描述湖相深水细粒沉积岩的矿物组成、沉积构造、纹层及纹层组合特征、结构特征以及有机地球化学特征。在岩石学特征精细描述的基础上,根据矿物组成、沉积构造以及有机质含量三大要素,建立研究区湖相深水细粒沉积岩岩相划分方案,并剖析了主要岩相的宏微观特征及发育环境。在东营凹陷沙三下-沙四上亚段古环境要素、岩相要素(矿物组成、沉积构造、有机质)研究的基础上,对研究区细粒沉积岩岩相组合及优质岩相分布特征进行了研究。总结了米氏旋回格架下的四种岩相组合类型,岩相组合旋回性成因受控于岁差参数。长偏心率旋回2和3,各岩相要素配比最优,为页岩油勘探有利层段。不同岩相测井响应特征差异性明显,根据测井响应特征分洼陷分层系建立测井模型,分析了优质岩相的分布特征,结果表明东营凹陷页岩油勘探优质岩相主要分布在博兴洼陷、中央构造带、牛庄洼陷。