准噶尔盆地南缘中二叠统油页岩具有形成时代早、含油率高和厚度大的特点。以其为研究对象,通过露头观察、剖面测量和有机地球化学数据示踪古沉积环境等方法和手段,对油页岩形成的古沉积环境进行了初步恢复。准噶尔盆地南缘油页岩主要赋存于井井子沟、芦草沟和红雁池组中。井井子沟组主要由薄层油页岩、粉砂岩、细砂岩构成;芦草沟组岩性主要包括厚层油页岩和白云质泥岩,并且夹少量重力流沉积;红雁池组主要由油页岩、泥岩、粉砂岩和砂砾岩构成。油页岩主要沉积于半深-深湖环境。准噶尔盆地油页岩有机质以II₁-II₂型干酪根为主,具有较低的碳优势指数、奇偶优势比和规则甾烷同分异构化指数。岩石热解参数显示油页岩具有高的生油能力。镜质体反射率(Ro)值介于0.5-1.0%之间,显示较低成熟度和热演化程度。油页岩萜烷系列化合物主要以三环萜烷和五环萜烷为主,四环萜烷含量较小。ααα规则甾烷主要显示为C₂₈≥C₂₉>C₂₇的碳数分布特征,重排甾烷以低丰度出现或者缺失。准噶尔盆地中二叠统油页岩形成时具有半潮湿-半干旱的古气候条件。井井子沟组油页岩有机质来源于浮游生物,沉积于水体咸化的古湖泊中;芦草沟组油页岩有机质来源于藻类,沉积于半咸水、盐度分层的古湖泊中;红雁池组油页岩有机质高等植物,沉积于淡水、水体氧化的古湖泊中。