【研究目的】页岩古环境演化及其有机质富集机制是陆相页岩油气勘探面临的关键问题。梨树断陷沙二下亚段富有机质页岩形成机理及控制因素亟待阐明。【研究方法】开展了全岩矿物、主微量元素、稀土元素等实验,完成了古气候、古水体盐度和氧化还原条件、陆源输入、古生产力等古环境指标分析。【研究结果】结果表明,梨树断陷沙二下亚段古环境演化控制了不同层组页岩的差异性。底部Ⅲ层组发育富有机质块状长英质泥岩,受控于半湿润古气候时期高陆源输入和深水还原环境;中部Ⅱ层组发育富有机质纹层状混积岩,受干旱古气候导致的高盐度分层还原水体与火山物质提高古生产力联合控制;顶部Ⅰ层组富有机质页岩不发育,与陆源输入量低导致古生产力水平低有关。【结论】古气候条件、古水体化学成分、古生产力、氧化还原条件和凝灰岩发育是富有机质页岩发育的主控因素。研究成果对断陷湖盆富有机质页岩分布预测和有利开发层段优选具有指导意义。