沁水盆地为我国主要的含煤盆地,约占我国煤炭资源总量的10%左右,同时也是我国煤层气资源勘探开发程度最高的盆地。在沁水盆地晚石炭-二叠系的太原组、山西组和下石盒子组中,富含有机质页岩发育,沁水盆地具有较好的页岩气勘探前景。本次研究是以岩石学、沉积学为理论指导,以野外实地勘察、钻井资料、相关样品的地化分析为基础,结合单井分析、连井剖面、平面分析,对沁水盆地的地层分布特征、影响因素、沉积环境、页岩资源潜力以及有利层段进行综合研究。研究区太原组和山西组地层具有北部厚南部薄的特点,在该段时期物源供给区主要为盆地北部的阴山古陆和中西部的中条古陆,灰岩的展布特征反映海水由南东向侵入本区发生多期次的海侵。太原组时期主要为三角洲平原-泻湖-障壁砂坝-海相碳酸盐台地及其亚相微相沉积为主,山西组时期主要为三角洲平原-泻湖-障壁砂坝及其亚相微相沉积为主,下石盒子组主要以河流-三角洲平原-湖泊及其亚相、微相沉积为主。沁水盆地页岩具有较好的生烃潜力,其TOC和Ro远大于页岩的生烃门限。通过实地勘察在太原组下煤组之上和山西组3#煤层之上发育的页岩层系厚度较大,连续性较好;而下石盒子组页岩发育较差,仅在局部地区可见,且连续差,厚度较小。