以富有机质泥岩为载体的页岩气是一种新型非常规油气资源,其成藏模式突破了原有油气地质观念。页岩气工业的发展,引起了全球能源格局的改变,关系到国家能源安全。四川盆地是我国海相页岩气勘探开发的重点区域,特别是涪陵页岩气田累计产气突破200亿立方米,显示了四川盆地早古生代海相泥页岩强大的页岩气资源潜力。富有机质泥页岩也是地质历史事件的记录者,特别是板块结合部、造山带区域的泥页岩,其形成、发育及分布是板块运动、古地理演化及造山过程的综合响应。所以,不同构造背景下富有机质泥页岩特征及成因研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的实践价值。大巴山位于四川盆地北缘,是扬子板块和秦岭板块的结合部,大巴山前缘是南大巴山冲断褶皱带向四川盆地的过渡区域。其早古生代水井沱组(鲁家坪组)和五峰-龙马溪组富有机质泥页岩发育,具备了页岩气形成的基本地质条件。本文以大巴山前缘下古生界拉张和挤压背景下,海相富有机质泥页岩为研究对象,通过页岩气地质路线调查、剖面测量、地震数据采集和解译,结合相关测试分析,以富有机质泥页岩特征为基础,详细研究其沉积特征、总结拉张和挤压背景下,陆棚的不同形成机制。结合大巴山前缘构造变形特征,分析富有机质泥页岩油气地质意义,最终讨论大巴山前缘早古生代拉张和挤压构造背景下富有机质泥页岩成因特征,同时进行页岩气有利勘探区预测。大巴山前缘地区下古生界发育下寒武统水井沱组(鲁家坪组)和上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组两套富有机质海相泥页岩层段。富有机质泥页岩发育在其底部,厚度变化较大,均由大巴山前缘向盆地逐渐变薄。大巴山前缘地区以城口断裂、坪坝断裂、鸡鸣寺断裂和铁溪-巫溪隐伏断裂为界,划分为叠瓦冲断带、断层褶皱带和滑脱褶皱带三个构造变形单元。富有机质泥页岩在各构造变形单位内分布差异明显,有机质丰度普遍较高,干酪根类型以Ⅰ型为主,有机质成熟度达到高-过成熟阶段,具备较好的生烃条件。大巴山前缘下古生界海相富有机质泥页岩均为陆棚相沉积。下寒武统水井沱组(鲁家坪组)是在拉张构造背景下发育的陆棚沉积,上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组发育中挤压构造背景下。两期陆棚具明显的“高硅质”特征,下寒武统水井沱组(鲁家坪组)硅质含量高于上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组,常以薄层状硅质形式出现在其底部。根据岩性组合特征可划分为:含砂质泥质、含碳质泥质、含硅质砂质及硅质碳质等沉积微相。两套陆棚页岩孔隙度和渗透率均较低,且有机质孔和微裂缝发育,具有较好的储集条件。页岩矿物组份中脆性矿物含量较高,页岩的可压裂性高根据大巴山前缘构造复杂造山带特征,应用沉积盆地分析、板块运动及构造动力学分析等方法,结合Rodinia大陆裂解-兴凯地裂运动和华夏古陆扩张-广西运动过程,分析下古生界两套富有机质泥页岩陆棚形成机制及物质组成差异;根据大巴山构造变形特征,结合最新勘探成果,讨论不同构造变形单元内的页岩气富集规律,总结富有机质泥页岩分布规律,讨论大巴山前缘下古生界海相拉张和挤压构造背景下富有机质泥页岩成因特征:(1)南秦岭盆地在两套泥页岩形成时期的不同盆地性质,(裂谷盆地-水井沱、前陆盆地-龙马溪),是两套富有机质泥页岩形成差异的基础,是拉张构造背景下陆棚和挤压构造背景下陆棚差异形成的基础。(2)下寒武统水井沱组(鲁家坪组)陆棚由板块边缘沿拉张槽及断裂向克拉通盆地内部展布,具“台棚相间”古地理格局,是Rodinia大陆裂解-兴凯地裂运动的古地理响应;而上志留统龙马溪组陆棚沉积受川中古陆及黔中古陆控制,具明显“隆凹相间”古地理格局,是华夏古陆扩张-广西运动的古地理响应。(3)陆棚物质组成差异是盆地性质、构造动力学差异的物质表现。两套富有机质泥岩中硅质含量均较高。水井沱组(鲁家坪组)陆棚受裂谷盆地海底火山活动影响;五峰-龙马溪组陆棚受造山岛弧影响。(4)大巴山前缘构造变形特征是富有机质中页岩气富集的关键。叠瓦冲断带、断层褶皱带由于断裂破坏作用,构造保存条件差,在断片间及断背斜下盘区域有少量页岩气富集。滑脱褶皱带发育隐伏及层内滑脱断裂,增加了富有机质泥页岩间的连通性,又未连通地表破坏气藏,具明显的“压而不破”特征,在断背斜上盘具备较好的构造保存条件,结合大巴山富有机质泥页岩特征及构造变形带内的页岩气富集规律,圈定樟河坪-晒天坝有利区和田坝-文峰-竹园有利区。田坝-文峰-竹园有利区内巫溪2井五峰-龙马溪段取得了较好的试气成果,证实了滑脱褶皱带断背斜上盘区域的页岩气资源潜力,是进一步勘探的重点区域。