本文以中上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩为研究重点,以大量的露头、资料井和评价井资料为基础,结合大量的实验分析,系统分析了页岩的沉积及储层特征,明确了富有机质页岩沉积的主控因素,查明了影响页岩孔隙发育的控制因素,详细解剖了威远、长宁和巫溪地区页岩气藏特征,明确了页岩气富集主控因素,建立南方海相页岩气“甜点区”评价体系,并优选了页岩气的建产区,对我国中上扬子地区有利区、建产区的优选及评价具有一定的指导意义。以笔石生物年代地层划分为标准,针对五峰组—龙马溪组重点剖面及钻井开展了系统的笔石生物地层划分工作。以蜀南、黔渝和川东北地区为重点研究区域,明确了三个不同区域富有机质页岩沉积时间上的差异。蜀南的威远地区富有机质页岩主要沉积于LM1-LM8,长宁地区主要沉积于WF2-LM4阶段,富有机质页岩沉积中心随时间向北逐渐推移。黔渝地区富有机质页岩主要沉积于WF1-LM4阶段,厚度最大的区域主要分布于焦页1井及其周边区域,越靠近南部海岸线,富有机质页岩沉积结束的时间越早,但在北部的华蓥山地区富有机质页岩厚度较薄;川东北地区呈现整体抬升的趋势,其中巫溪地区是该地区的沉积中心,富有机质页岩沉积时间从WF2-LM9早期,厚度大。总体而言,四川盆地富有机质页岩沉积存在两个厚度中心,富有机质页岩厚度较大的区域主要分布于富顺—永川和川东的武隆—石柱地区。系统总结了中上扬子地区五峰组—龙马溪组页岩中孔隙特征,把页岩孔隙划分为有机质孔、粘土矿物间孔隙、草莓状黄铁矿晶间孔、溶蚀孔等,其中有机质孔隙是页岩气的主要储集空间,有机质是页岩孔隙度发育的主要控制因素之一。通过对比不同层系(五峰组—龙马溪组和筇竹寺组页岩)、不同构造区域页岩孔隙发育特征,发现(1)页岩有机质内孔隙孔径越大,有机质含量越高,对页岩孔隙的保存越不利;(2)页岩最大古埋深越大,生烃能力开始下降的时间越早,越不利于页岩中孔隙的保存;(3)区域构造条件越复杂,保存条件越差,越不利于页岩中孔隙的保存。建立了页岩有机质孔隙发育模型,划分了有机质孔隙发育阶段,分别为:(1)有机质孔隙极发育阶段;(2)有机质孔隙破坏阶段;(3)有机质孔隙强烈破坏阶段。总结认为,页岩孔隙发育的有利区主要集中在最大古埋深相对较小、构造位置相对平缓以及压力系数较高的区域。系统解剖了威远、长宁和巫溪页岩气田的页岩储层段的构造、沉积、岩石矿物、地球化学、物性和含气性等特征,发现不同地区页岩气富集的主控因素存在一定的差异。威远页岩气田总体上埋深较大,厚度分布相对稳定,保存条件较好,总体利于页岩气的富集,威远地区古隆起的存在影响了页岩的地化指标和储层的各项基本参数,近期的勘探成果表明,在远离古隆起区的拗陷区域页岩气井产量较高,表明优质储层的展布是该地区页岩气能否获得高产的关键。长宁地区页岩气富集的主控因素是构造保存条件,距离剥蚀区越远,越有利区页岩气的富集。巫溪地区虽然页岩厚度较大,但区域内构造运动强烈,保存条件相对较差,且总体孔隙度偏低,压力系数亦较低,不利于页岩气的最终成藏。以页岩沉积展布、储层发育情况、页岩气保存条件等页岩气富集条件为基础,结合页岩气的工程条件以及经济条件,建立了以目标层、条件层和参数层的甜点区优选及预测的参数体系,对页岩的地质参数、可压性和经济指标进行了赋值及权重打分,优选了石柱—涪陵、富顺—永川、长宁、威远等7个页岩气建产的有利区及接替区块,并进行了排序,页岩气的勘探开发应参考打分顺序开展,本文优选的有利区是中国未来几年页岩气勘探开发的主要方向。