湘鄂西地区是中石化江汉油田分公司的页岩气勘探重点区域,但近几年的勘探进展比较缓慢,因此,迫切需要加强相关的基础研究。本论文工作属于中石化科技部项目“湘鄂西高演化海相页岩气形成条件与赋存特征”的部分内容,旨在研究该区二叠系黑色页岩的有机与无机地球化学特征及其古海洋环境,为深入认识有机质特征及天然气生成与保存规律提供依据。本文主要以湘鄂西高地1井二叠系的几套地层的黑色页岩为主要研究对象,同时结合了不同地区上二叠统大隆组的横向对比研究,也与研究区寒武系和志留系黑色页岩进行了对比研究。湘鄂西地区二叠系大隆组、下窑组、龙潭组和孤峰组的有机地球化学研究表明,高地1井的有机碳含量变化较大,其中有两段有机质丰度较高,分别为整个大隆组段和孤峰组的下半段;甾烷和藿烷指标揭示了水生生物是其有机质的主要来源,具体表现为以藻类及细菌为主的海洋II或I型有机质特征;芳烃组成揭示了过成熟的特征,其中建南地区成熟度明显偏低一些。高地1井二叠系微量元素地球化学研究揭示了湘鄂西地区古海洋的长期变化:二叠系大隆组、孤峰组和下窑组的古海洋氧化还原条件为缺氧-厌氧环境,而龙潭组则为次氧化-缺氧环境,其中大隆组和孤峰组的还原性很强。大隆组的区域性对比研究结果表明湘鄂西和川西北两个区域内的大隆组样品大多数沉积于局限性很强的盆地中,且处于缺氧-厌氧的沉积环境中。总的来看,黑色页岩形成于缺氧到硫化的还原环境,氧化还原指标与有机碳含量的变化有很高的一致性,研究区样品总体沉积于强局限盆地区域内;综合氧化还原条件和古生产力的分析可知,研究区黑色页岩的有机质富集是海洋表层高的初级生产力和海洋底部水体还原环境共同作用的结果。