本次研究以上扬子区6个下寒武统典型剖面(井)为研究对象,在明确富有机质页岩时空分布特征的基础上,系统研究了下寒武统页岩的古沉积环境与沉积模式,提出了海相富有机质页岩的古沉积环境综合判识指标,为页岩气甜点区的预测,及其他地区或层系页岩气资源潜力评价提供理论依据。上扬子区下寒武统页岩主要发育于海侵体系域-高位体系域(含磷硅)碳泥质棚内凹槽、泥质浅水陆棚、碳泥质深水陆棚、(硅)碳质斜坡、硅碳质盆地相中,以及海退体系域(硅)碳质斜坡-盆地相中。选取Mo/Ti及Th/U指示海平面变化,Zr/Rb及Th/K指示水动力条件,微量元素比值(Ni/Co、V/Cr、V/Sc)、微量元素含量(V、U、Mo),Fe组分(Fe/Al、Fe _HR/Fe _T、Fe_py/Fe _HR)指示氧化还原条件,生物Ba及Ni+Cu+Zn含量指示初级生产力,Ce _N/Tm _N指示沉积速率,Eu/Eu^*指示热液活动。综合古沉积环境地化指标与岩石学特征研究表明,下寒武统富有机质页岩主要形成于梅树村期-筇竹寺期海侵时期,在最大海平面时期分布范围最广,沧浪铺期-龙王庙期海退期在如斜坡-盆地相依然形成富有机质页岩,有机质含量明显降低;水动力条件较弱的沉积环境有利于富有机质页岩的沉积;早寒武世表层氧化水有利于浮游生物进行光合作用,还原性底部水有利于有机质保存;海洋初级生产力较高,尤其是在大陆斜坡附近;所有页岩样品Ce _N/Tm _N值<2,均代表慢速沉积环境,当Ce _N/Tm _N值小于0.2时,TOC值随沉积速率的增加而增加,当Ce _N/Tm _N值大于0.4时,TOC值随沉积速率的增加而降低,Ce _N/Tm _N值在0.2-0.4之间时,最有利于有机质富集;热液活动未对下寒武统页岩的形成造成重要影响。将上扬子区下寒武统页岩沉积相归纳为棚内凹槽、陆棚、斜坡-盆地3大类,结合沉积学特征及地球化学数据等,根据海平面变化、水动力条件、氧化还原条件、初级生产力及沉积速率5个因素,建立富有机质页岩沉积环境的综合判识指标,定量化Mo/Ti、Th/U、Zr/Rb、Th/K、Ni/Co、V/Cr、V/Sc、V、U、Mo、Fe/Al、Fe _HR/Fe _T、Fe_py/Fe _HR、生物Ba、Ni+Cu+Zn、Ce _N/Tm _N的数值范围与平均值。通过分析上扬子区下寒武统页岩沉积环境及富集机制,建立了棚内凹槽相“滞留盆地模式”和陆棚-斜坡-盆地相“上升流模式”复合沉积模式。