页岩气是一种高效、清洁的优质能源,是我国重要的战略能源资源。下石炭统打屋坝组是贵州省重要的页岩气目标地层之一,发育于紫云-哑都裂陷槽内,北西-南东方向展布,相变极快,为页岩气选区和勘探带来了较大的困难。为推进石炭系打屋坝组页岩气勘探工作,提升基础工作程度,支撑页岩气选区,选取研究区数条早石炭世可以代表各个相区的典型剖面及钻井资料,并对其进行详细的岩石学特征、沉积相及地球化学特征研究,进而分析其沉积环境变化,并与区域资料进行对比,进而为下一步研究区域页岩气的勘探与开发提供科学参考依据。本次研究以紫云地区为重点研究区,选取紫云罗岗剖面和紫云四大寨剖面作为重点研究对象,并进行了野外实测和样品采集工作,运用沉积学、岩石学、元素地球化学、有机地球化学等手段,对研究区打屋坝组的沉积环境和沉积相带进行了详细的综合分析。认为紫云罗岗剖面打屋坝组沉积时期处于一个深水还原、水体较为稳定但具有一定坡度的沉积环境,总体处于贫氧-缺氧的的沉积环境,距离陆源较近,既有陆源有机质输入,也有海相有机质输入,从下到上可分为海平面上升期、最高海平面时期和海平面下降期三个沉积时期,整条剖面可划为槽盆边缘斜坡相之下斜坡亚相沉积;认为紫云四大寨剖面打屋坝组为水体安静,以悬浮沉积为主的深水环境,总体处于缺氧的还原环境,距离陆源较远,主要为海相有机质输入,从下到上亦可分为海平面上升期、最高海平面时期和海平面下降期三个沉积时期,,整条剖面从下到上可划为槽盆相之补偿盆地-欠补偿盆地-补偿盆地沉积。在2条重点剖面岩石学、沉积学、地球化学的研究的基础上,结合研究区及外围多条剖面,进行了对比分析,认为研究区自北东向南西水体加深,沉积相变化为滨岸-潮坪相→槽盆边缘斜坡相→槽盆相。再根据各个相带的横向展布特征,将打屋坝组沉积时期岩相古地理划分为海平面上升期和海平面下降期。其中海平面上升期古地理格局为北东高,南西低,水体由北东向南西迅速加深,由北东向南西总体上沉积环境的展布为:滨岸-潮坪相→上斜坡亚相→下斜坡亚相→补偿盆地亚相→欠补偿盆地亚相;海平面下降期古地理格局、水体深度、相带划分及展布具有继承性,与海平面上升期一致,不同的是,由于在最高海平面时期之后发生海退,沉积相带整体相南西移动。紫云地区下石炭统打屋坝组海平面上升期和最高海平面时期碳质泥岩连续厚度大,夹层较少,为缺氧还原环境,TOC含量较高,横向展布稳定,具备良好的页岩气地质条件,可作为优质页岩层段。