四川盆地南部作为国内页岩气勘探开发的战略要地,探明其下志留统龙马溪组天然裂缝的发育特征及形成期次,对阐明页岩气富集规律、指导储层压裂优化具有重要意义。天然裂缝作为主要渗流通道,直接影响页岩气保存与运移。基于岩心和薄片资料,结合区域构造背景,利用宏微观观察、岩石声发射实验、成像测井FMI、裂缝充填物包裹体均一温度测定及δ¹³C—δ¹⁸O同位素等多种技术手段,对四川盆地南部Y101区块下志留统龙马溪组天然裂缝特征及形成期次进行了系统研究。结果表明:(1)宏观上,研究区天然裂缝以构造缝为主,主要包括穿层剪切缝、顺层滑脱缝、复合缝及构造压溶缝,非构造缝次之,包括页理缝和异常高压缝;微观上,还发育微裂缝。(2)研究区裂缝延伸长度中等(5~10 cm)、宽度较小(0.5~1.5 mm)、倾角较大、充填程度高,纵向上裂缝密度有向上减小的趋势。(3)据裂缝走向分期配套、埋藏热演化史和实验测试结果表明,区内发育3期裂缝:(1)印支运动中期(235.2~224.6 Ma),在NNW向压应力影响下,龙马溪组发生构造变形,形成NW向、NNE向X共轭平面剪切缝和NEE向剖面剪切缝与断层;(2)燕山运动末期—喜马拉雅运动早期(69.5~46.3 Ma),NW向挤压作用形成NWW向、NNW向X共轭平面剪切缝和NE向剖面剪切缝与断层;(3)喜马拉雅运动中晚期(29.6 Ma至今),NEE向挤压形成EW向、NEE向X共轭平面剪切缝和NNW向剖面剪切缝及断层。研究揭示了川南地区龙马溪组页岩天然裂缝的3期形成机制及其与构造运动的耦合关系,为川南深层页岩气储层评价与开发方案优化提供了关键地质依据。