为了给渤海湾盆地煤系油气勘探突破提供理论支撑,以黄骅坳陷太原组—山西组页岩为研究对象,利用岩心、薄片、测井、录井和有机地球化学资料,厘定了页岩发育的沉积环境类型,明确了目的层段页岩的沉积演化特征,分析了不同沉积环境页岩的有机地球化学特征,确定页岩气勘探的有利层段。研究结果表明:黄骅坳陷太原组—山西组页岩形成于障壁海岸和三角洲环境,其中太原组下段页岩发育潟湖亚相,上段发育潮坪亚相;山西组下段页岩发育水下分流河道间微相,上段发育分流间湾微相。黄骅坳陷太原组—山西组页岩自下而上总体经历了由障壁海岸相到三角洲相的转变,指示着晚古生代海侵作用由高峰转向衰退的演化过程。页岩有机质丰度以障壁海岸相最高,其次为三角洲相,不同沉积相页岩的有机质类型相近,干酪根均以Ⅲ型为主,包含部分Ⅱ₂型,有机质总体处于低成熟—成熟的演化阶段。太原组上段的潮坪页岩为页岩气勘探的有利层段,沧县隆起、东光潜山和北大港潜山等地区是页岩气勘探的有利区。