渝东北地区晚奥陶世-早志留世强烈的构造活动导致上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组沉积期沉积环境系统研究相对缺乏。本次论文以渝东北巫溪地区五峰组-龙马溪组底部地层为研究对象,以白鹿、田坝等典型野外露头的详细岩石学及地球化学特征分析为重点,结合巫溪2井、巫浅1等5口测井、钻井资料,对研究区目的层地层和岩石学特征、沉积相特征以及沉积环境岩石地球化学特征展开系统研究,完成沉积环境演化特征分析,并进行页岩气勘探有利区块预测。地层和岩石学特征表明,渝东北地区五峰组岩性以黑灰色中/薄层硅质岩为主,生物化石发育,黄铁矿形态多样,地层中发育数层厚1～5cm的灰白色斑脱岩层,地层厚度呈现出北东向较厚而南西向较薄的变化规律。五峰组底部与下伏临湘组灰色瘤状灰岩呈整合接触,顶界观音桥段泥质/粉砂质云岩与上覆龙马溪组黑色笔石页岩呈整合接触。龙马溪组底部可见大量笔石化石,有机质含量高,页岩颜色较深。沉积相特征分析表明,区内沉积相类型可划分为深水陆棚和浅水陆棚亚相,并可进一步划分出泥质粉砂棚、泥质灰棚、泥棚、粉砂质泥棚和硅质棚五种沉积微相。垂向上,五峰组和龙马溪组底部整体以深水陆棚为主,仅在五峰组观音桥段出现过短暂浅水陆棚沉积。平面上,五峰组以硅质棚为主,北西向靠近川南古隆起地区沉积粉砂质泥棚,龙马溪组以泥棚沉积为主,局部地区沉积粉砂质泥棚和泥质粉砂棚。岩石地球化学特征表明,渝东北地区五峰组-龙马溪组底部属陆源碎屑影响的大陆边缘—远洋沉积环境。氧化还原指标显示,五峰期属厌氧-贫氧环境,龙马溪组沉积早期属氧化-贫氧环境。古气候指标显示,五峰组-龙马溪组底部沉积期间古气候条件以温暖、湿润为主。古生产力指标指示,五峰组早期古生产力较高,中期-晚期古生产力逐渐下降;五峰组观音桥段沉积期由于水体较浅、含氧量增加,古生产力较低;龙马溪组沉积早期,古生产力随着海平面上升重新恢复至较高水平。草莓状黄铁矿粒度和多种氧化还原指标共同指示,研究区五峰期经历了一个完整的三级海平面变化旋回。Al、Fe、Mn含量和Babio-SiO2相关性分析表明,渝东北地区五峰组硅质岩的形成与陆源及生物活动有关,为受一定生物活动影响的正常沉积成因硅质岩。地球化学元素及碳、氧同位素分析表明,五峰组观音桥段白云岩条带物源以火山碎屑物质为主,受轻微陆源碎屑注入影响,未受强烈成岩蚀变和化学风化作用影响,属产甲烷菌（AOM）和硫酸盐还原菌（BSR）共同作用下的埋藏成因白云岩。通过对渝东北地区龙马溪组有效页岩厚度、有机质丰度、有机质成熟度、矿物组成及页岩埋深等研究,进行页岩气富集有利区块预测,认为田坝-沙市-文峰镇（Ⅰ类有利区）和龙溪-福田镇（Ⅱ类有利区）区块为页岩气富集最有利区块。