上扬子地区下寒武统黑色页岩普遍含碳酸盐结核、硅质结核、磷质结核和黄铁矿结核,且部分结核内存在龟裂、裂缝,含残留的沥青质。结核不仅记录了该套地层沉积与成岩过程的重要信息,且因其内部含沥青,可能蕴含了黑色页岩生排烃的信息,因而,对黑色页岩中结核的研究具有重要理论和实际意义。本论文在对地质露头剖面观察和产状描述的基础上,采用岩石学、元素地球化学和有机岩石学紧密结合的研究方法,从岩石学特征、常量元素和微量元素分布、显微组分组成等方面对上扬子地区下寒武统筇竹寺组/牛蹄塘组黑色页岩中的结核进行了研究,探讨了结核的成因及地球化学涵义。研究工作取得如下主要新认识:依据围岩与结核之间的层理关系和结核内部存在大量胶结物等特征,指出研究区的结核形成于黑色页岩沉积物压实之前,为同生或成岩早期结核。碳酸盐结核中Si O2、Mg O、Ca O等主量元素含量从中心至边缘的逐渐消长变化,表明结核呈阶段性连续生长。结核的V/（V+Ni）、Ni/Co、V/Cr及U/Th等微量元素指标总体显示为弱氧化-还原环境,与围岩的Ceanom值存在明显差异,可能反映了沉积-成岩早期氧化-还原条件的波动。稀土元素分布特征反映结核形成时期,环境可能受热液活动影响。揭示多数结核本身含有较高有机质和草莓状黄铁矿,且碎屑颗粒被胶结物胶结,证实碳酸盐质的结核和黄铁矿结核主要形成于硫酸盐细菌还原带。在该带中,硫酸根与有机质或甲烷在硫酸盐还原细菌的作用下发生反应,生成大量HCO3-和HS-,使孔隙水呈碱性,大量碳酸盐胶结物发生沉淀,开始形成碳酸盐结核,同时HS-与Fe2+结合,逐渐形成黄铁矿。与早期成岩作用的分带性相应,硫酸盐细菌还原带之前为硫酸盐质结核（重晶石结核）形成带,上扬子地区早寒武世时期的海底热液活动,为其提供大量的Ba元素。此外,从结核内部的矿物晶型、同心圈层结构以及结核外表面黄铁矿的产状等方面证实,研究区各种类型的结核都是以透入性方式生长形成的。发现黑色页岩结核中,特别是碳酸盐质的结核内部常见固体沥青,确认其为烃源岩烃产物的原地残留物,是源内固体沥青的富集物,对高过成熟海相烃源岩显微组分成因、演化和生排烃史研究意义重大。结核内固体沥青的成因应与紧密包裹结核的黑色页岩有关,黑色页岩中产生的液态烃从结核的收缩裂缝、裂隙中注入,后随围岩一起经历热演化后固化形成,少数星散分布在晶洞或溶蚀孔中的固体沥青,可能与结核本身所含有机质的热演化生烃和烃产物的热蚀变有关。