通过研究野外露头和钻井资料,对四川盆地下志留统龙马溪组地层特征、岩相特征进行了研究,将龙马溪组划分为上下两段,并对岩相特征进行了详细研究,采用“有机质含量+矿物三端元组成”的命名方法,依据有机碳含量(TOC值)所处的范围划分出三类:①富有机质(TOC(?)2%);②含有机质类(1%(?)TOC<2%);③贫有机质类(TOC<1%),再依据矿物三端元组分(硅质矿物、粘土矿物、碳酸盐矿物)含量的多少划定出21种岩性、9大岩相区。研究认为四川盆地早志留世龙马溪期为水体循环受到限制的海相陆棚环境,处于一次三级海平面的下降阶段,并伴随两次次级(四级)海平面的升降变化,且每次次级海平面变化均从快速海侵开始到缓慢海退结束,形成两个对应的沉积旋回。根据岩性、构造、古生物特征,在单个沉积旋回内进一步可划分出内陆棚、外陆棚两个亚相。内陆棚亚相发育钙质粉砂棚、泥质粉砂棚、泥质灰棚和风暴流4个微相;外陆棚发育粉砂质泥棚、泥棚、等深流3个微相。沉积微相的展布受乐山—龙女寺和黔中—雪峰古隆起控制。纵向上,由下至上沉积粒度变粗、泥质减少,粉砂质、钙质含量增加,表现出泥棚—粉砂质泥棚—钙质(泥质)粉砂棚—钙质灰棚的叠置组合关系;平面上,由古隆起向海方向,表现为钙质(泥质)粉砂棚—粉砂质泥棚—泥棚组合,泥质灰棚仅在川西、川西南地区发育。有机地化分析表明,TOC值分布范围为0.06%~9.64%,平均值为1.38%,其中,泥棚微相TOC值范围为0.08%~9.64%,平均值为2.07%,远高于其他沉积微相。因TOC含量主要受到沉积环境的影响,研究结果表明,龙马溪期浮游动植物繁盛,长期的还原环境有利于有机质得以大量沉积和保存,而外陆棚泥棚微相因其水体最深、最宁静使得其沉积的连续富有机质页岩厚度大,为页岩气勘探开发的最有利相带。