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论文在对鄂尔多斯盆地下寺湾地区山西组地质特征研究的基础上,通过分析山西组泥页岩岩石地球化学特征和储层特征,探讨泥页岩形成环境,确定泥页岩有机质保存条件,明确山西组泥页岩岩石学与矿物学特征、成岩作用、储集空间类型和物性特征。论文取得主要结论和认识如下:1.与研究程度较高的北美海相页岩相比较,山西组泥页岩Al和Ti相对富集,而Si、Fe、Mg、Ca、Na、K和P出现不同程度的亏损,其中Mg、Ca和Na亏损严重,反映研究区山西组泥页岩沉积时陆源碎屑物质输入较多。泥页岩SiO2含量与TOC含量表现为负相关性,而Al2O3、K2O及P2O5含量与TOC含量表现为一定的正相关性。山西组泥页岩中Cu、Pb、Ba、U和Th等微量元素含量呈显著正异常;而Ni、Sr、Cr等元素呈负异常。Cu、Pb、Zn和U含量与TOC含量呈一定的正相关关系。2.山西组沉积期古气候为相对温湿气候条件,泥页岩主要沉积于弱氧化-弱还原环境条件下,形成于海-陆过渡环境下的淡水水体中,水体较浅,有机质沉积后经受了水体富氧分解作用,保存条件较差。3.山西组泥页岩石英、长石和碳酸盐等脆性矿物含量平均为40.4%。粘土矿物以高岭石和伊蒙混层为主,其次为绿泥石和伊利石。泥页岩孔隙和裂缝发育,泥页岩孔隙主要为高岭石晶间孔和伊蒙混层晶间孔,孔径一般在1μm-15μm之间,以微米级孔隙为主。有机质孔隙只在部分层段发育,其中有机显微组分微裂缝和孔隙主要分布在丝质体和镜质体中,缝宽在1μm-10μm之间,孔隙孔径一般在0.5μm-15μm之间。泥页岩物性较差,孔隙度平均为0.77%,渗透率平均为0.03999×10-3μm2。4.与北美页岩相比,山西组泥页岩孔隙度和渗透率低。储集空间类型与北美页岩有所差异,北美页岩以有机质孔为主,山西组泥页岩以粘土矿物晶间孔和微裂缝为主,有机质孔只在部分有机质含量高的泥页岩层段较为发育。