郭局子洼陷沙三段页岩有机质丰度高、类型好,具有良好的页岩油气生烃潜力,但前人针对该区泥页岩的基本岩相特征研究较少。综合沉积学、岩相学理论,在岩心精细观察描述、薄片分析及测试资料分析基础上,重点考虑有机质含量、沉积构造和岩性等要素,对郭局子洼陷沙三下亚段重点层组(12~13层组)开展泥页岩岩相划分。结果表明:1) 郭局子洼陷沙三下亚段12~13层组主要发育富有机质纹层状泥质灰岩夹灰条相、富有机质层状泥质灰岩夹灰条相、含有机质层状灰质泥岩夹砂条相、块状灰质泥岩相等多种岩相类型。2) 北部陡坡带主要为砂岩夹层发育区,南部缓坡带主要为碳酸盐岩夹层发育区,13s层组具有脆性矿物含量高、生烃指示好的特点,发育规模较大的富有机质纹层状–层状泥质灰岩夹灰条相,是最有利的油气勘探目标层系。3) 古物源、古水深(古地形)、古气候等因素控制了泥页岩的岩石成分、有机质含量及纹层分布。该研究成果明确了郭局子洼陷泥页岩优势岩相的分布规律,能够为下步该地区的区带评价和页岩油井位目标优选提供基础理论依据。