风化机制的研究对于岩石性质的变化、古气候的重建、未来风化作用演化趋势的预测,以及全球气候变化趋势的预测等都具有十分重要的理论意义。富有机质页岩容易遭受风化作用影响,且其风化特征明显区别于花岗岩、玄武岩、白云岩及黄土等的风化特征。论文以层位、岩性、标志层、伽马值及放射性核元素等为依据,建立了渝科1井钻井地层与邻近的桐岭村露头剖面牛蹄塘组地层的对应关系,探讨富有机质页岩风化机理和模式。主要取得如下研究认识:以层位、岩性、标志层、伽马值及放射性核元素为依据,建立了露头风化剖面和钻井剖面的对应关系,认为桐岭村露头剖面牛蹄塘组对应于渝科1井牛蹄塘组中下部。明确了矿物组成对风化作用的影响。对比研究发现,露头样品的碳酸盐矿物、黄铁矿和钾长石分别比岩心样品减少了98%、90%和41%,而露头样品中的斜长石和石英的含量与岩心样品相比分别增加了28%和31%。在露头剖面中,富有机质页岩矿物的抗风化能力排序为:碳酸盐矿物<硫化物<钾长石<斜长石<石英。建立了不同类型元素变化与风化作用的响应关系。常量元素与相对应的矿物具有明显正相关关系。风化过程中常量元素的变化特征取决于它在页岩中的存在形式。微量元素的风化特征与其自身活动性及其赋存矿物有关。微量元素中过渡元素显示为亏损,大部分高场强元素显示为富集。稀土元素变化程度较小,主要变化为轻稀土的少量富集与重稀土的少量亏损,变化趋势基本一致。受风化作用影响,有机元素的H/C比下降,O/C比有所增加。根据元素的风化特征研究指出,页岩物质来源的Sc-La-Th三元图和确定古环境的V/Cr、Ni/Co指标仍然适用。虽然风化作用改变了微量元素的绝对浓度,但不一定显著改变其微量元素比值。从元素、矿物、有机质及岩石风化角度,划分了富有机质页岩的风化作用阶段,指出桐岭村露头剖面处于弱至中等风化阶段,并建立了富有机质页岩的风化作用模式。