为了展开沁水盆地煤系页岩气资源潜力研究,同时便于后续致密气藏开发,对盆地内晋中区块下二叠统山西组泥岩进行了水体沉积环境与物源方面的研究。主要通过详细分析露头样品、钻井岩心样品的元素地球化学特征,结合前人研究资料,恢复沉积期气候、水深、氧化还原条件、水体盐度.和物源,得到以下结果:沁水盆地晋中地区主量元素表现为富Al₂O₃,低CaO、MgO及Na₂O含量特征;微量元素中Li、Y、Zr、Nb和Th富集程度高,Cr,Co,Ni,Sr和Mo较亏损;稀土元素Eu与Dy整体上呈负异常,(La/Yb)_N值、(La/Sm)_N值与(Gd/Yb)_N值平均值分别为1.12、1.14与0.83,重稀土元素与轻稀土元素分异程度和分馏程度均较低,沉积速率慢。SiO₂/Al₂O₃平均值为2.86,Sr/Cu比值平均为10.16,反映山西组泥岩沉积期气候以温暖湿润为主;泥岩M值在1.58%~10.43%之间,V/Cr比值1.41~2.85,指示该时期沉积水体逐渐变深;V/(V+Ni)平均为0.86,Ce_anom平均为-0.02,分析沉积水体为贫氧增强的还原环境;山西组泥岩样品的Sr/Ba及Th/U比值平均值分别为0.27、6.01,均指示研究区山西组泥岩为低盐度的陆相淡水沉积;通过稀土元素组合特征分析,认为山西组泥岩物源主要来自花岗岩,含少量碱性玄武岩成分;K₂O/Na₂O-SiO₂图解表明物源区主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘背景。