从岩心上看，Barnett 页岩为灰黑色纹层状泥页岩，夹灰白色生物碎屑沉积微层和粉砂岩层。
薄片鉴定结果显示，Barnett 页岩中存在硅质（无钙质）泥岩，硅质、钙质泥岩，微晶 / 灰质泥岩，白云质泥岩，硬灰岩等多种岩石类型。存在钙质纹理、生物碎屑、粉砂质－泥质互层、结核以及磷质等多种沉积现象和沉积类型。
扫描电镜显示，Barnett 页岩微孔隙发育，包括矿物间微孔隙和矿物内微孔隙。矿物间微孔隙具有一定的连通性，矿物内微孔隙连通性不强。
X 射线衍射分析结果表明，Barnett 页岩中的矿物以硅质、粘土质和钙质矿物为主，分别占 34.3%，24.2% 和 16.1%；长石、白云石 / 铁白云石、黄铁矿、磷酸盐和菱铁矿等矿物总体含量分别为 6.6%、5.6%、9.7%、3.3% 和 0.3%。但不同岩石类型的矿物成分差别较大，Forestburg 灰岩夹层含有近乎相等的碳酸盐矿物、粘土矿物、石英、黄铁矿和磷酸盐矿物（图 2-7）。Barnett 层的钙质含量明显小于 Forestburg 层，岩石以石英、长石、黄铁矿和磷酸盐类矿物为主。Barnett 层最底部的碳质含量最低，粘土质含量最高（表 2-5）。
表 2-5 Barnett 页岩矿物分析结果表
续表
（据 Robert G. Loucks 等，2007）
图 2-7 Barnett 地层的矿物学三元图解（据 Robert G. Loucks and Stephen C. Ruppel, 2007)（A）不同层位；（B）不同岩石类型
不同深度岩心的分析结果反映出 Barnett 页岩层系的矿物成分纵向变化规律（表2-6），也反映出不同粘土矿物含量的变化规律。总体上，除个别层段外，地层中各类粘土矿物总量为 20% ～ 42%，粘土矿物主要为伊利石 / 蒙脱石间层，其次为伊利石 / 云母间层，另外还含有少量高岭石和绿泥石。整个页岩层系中不含蒙脱石。
矿物学、岩石组构、构造和古生物研究结果显示，Barnett 页岩主要岩石类型为层状和非层状硅质泥岩、层状泥灰岩、生物碎屑泥灰岩。
通过岩心观察描述和薄片分析，Barnett 上、下层的主要岩石类型为硅质泥岩，间有少量泥灰岩和生物碎屑泥灰岩。Barnett 上、下层间的 Forestburg 层则完全为纹层状粘土质灰岩，粘土矿物平均含量在 24%，但在测井曲线上表现为低伽马特征，与上、下 Barnett 层有明显区别（图 2-8）。
目前，泥页岩储层的研究深度较常规储层和低渗储层要浅得多，开展泥页岩沉积微相的深入研究，获取系统的矿物、岩石、有机质特征及其与沉积条件间的关系，对深入认识富有机质页岩的特征，总结含气规律具有很高的价值。