本论文的研究内容依托国家地质实验测试中心实施的中国地质调查项目《页岩气关键实验测试技术应用》。近几年来,我国页岩气勘探开发越来越受到人们的重视,页岩气勘探开发已成为我国能源产业发展的重要方向,2013年我国累计页岩气产量高达2亿立方米,2014年超过15亿立方。我国页岩气分布有利区主要划分为南方、北方、西北和青藏4个大区,各占可采资源总量的46.8%、8.9%、43%和1.3%,古生界、中生界和新生界各占我国页岩气资源总量的66.7%、26.7%和6.6%,所以说我国南方古生代地层成为页岩气研究的重点区域。尤以南方海相页岩地层牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩最为发育。通过前人研究这两套烃源岩发现,两套烃源岩地球化学特征相差不大。但页岩气产能差别较大:在龙马溪组可以获得工业产能,而在牛蹄塘组尚未获得实质性突破。牛蹄塘组页岩气前景到底如何?本论文的研究对象为中国南方牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机制烃源岩。通过对13条剖面的野外观察,153个样品的岩石热解、总有机碳测定、室内薄片鉴定等实验分析,对扬子板块龙马溪组、牛蹄塘组两套页岩的有机地球化学特征有了初步的认识。在此基础上,选取了实验结果数据较好的两条剖面进行进一步的对比分析测试,出露完整的骑龙村剖面(龙马溪组)、温水村剖面(牛蹄塘组)做重点研究。通过镜下观察,扫描电镜分析、全岩X衍射分析、粘土矿物X衍射分析、压汞实验、氮气吸附试验、干酪根碳同位素分析以及等温吸附实验,并结合野外观察及前人对沉积环境方面的研究工作,分别从沉积特征、页岩气生、储、盖条件等方面对龙马溪组和牛蹄塘组页岩进行系统对比。通过一系列的实验数据表明,牛蹄塘组比龙马溪组页岩有机质丰度高,但是有机质成熟度比较高,且脆性矿物含量较龙马溪组少,粘土矿物含量高,以及储集条件特征均不及龙马溪组好,所以导致牛蹄塘组页岩不利于页岩气的储集成藏。由于龙马溪组和牛蹄塘组页岩顶底板岩性差异,发现牛蹄塘组页岩更不利于页岩气的保存,这也就造成了牛蹄塘组页岩比龙马溪组页岩含气性差的原因。