北美页岩气盆地的勘探开发实践表明，富有机质泥页岩的连续分布是控制页岩气藏的有利地质条件，四川盆地古生界发育四套泥页岩，具有丰度高、厚度大、分布广的特点，是中国页岩气勘探开发的重点区域。本文以四川盆地及周边地区为研究区域，在综合研究古生界四套高、过成熟泥页岩的有机地球化学特征的基础上，进行原始有机质类型、丰度的恢复评价;通过研究泥页岩生物标志化合物特征、有机碳同位素特征、无机矿物组成、元素地球化学特征，分析影响有机质丰度的控制因素;利用真空破碎解吸附试验收集古生界泥页岩滞留气并分析气体地球化学特征，判断页岩气成因，并对页岩含气量影响因素进行探索。取得了以下主要认识:　　(1)四川盆地古生界四套泥页岩成熟度较高，大部分地区达到过成熟阶段，有机质类型和丰度在生烃过程中发生变化，残余生烃潜力(S1+S2)、残余有机碳含量(TOC)、氢指数(IH)等参数已不能准确反映泥页岩有机质地球化学特征。全岩有机碳同位素对原始有机质类型评价结果表明下古生界三套海相页岩有机质类型为Ⅰ型，二叠系泥页岩和煤样为Ⅱ型和Ⅲ型;针对高、过成熟的Ⅰ型泥页岩，原始有机质丰度和生烃潜力恢复结果表明下古生界三套黑色页岩属于好或者极好的烃源岩;　　(2)通过泥页岩生物标志化合物研究发现，四套泥页岩正构烷烃、萜烷以及甾烷分布特征差别明显，反映了不同时代泥页岩有机质来源及沉积环境的差异。下古生界页岩富集低碳数正构烷烃、长链三环二萜烷和C27甾烷，反映了有机质低等水生生物和藻类母质的来源特征，为典型的海相沉积;二叠系龙潭组样品生物标志化合物分布上表现为富集高碳数正构烷烃，萜类化合物以藿烷为主，C29规则甾烷的相对含量高等特点，反映了高等植物输入的增加，为海陆过渡相沉积;　　(3)地层较老的筇竹寺组页岩∑藿烷/∑三环萜烷、∑C29甾烷/∑C27甾烷值高于五峰组页岩，龙马溪组最低，表明三套泥页岩不同的低等水生生物来源种属。∑藿烷/∑三环萜烷、∑C29甾烷/∑C27甾烷与TOC呈一定的正相关，反映了不同化合物代表的母质来源可能对烃源岩有机质丰度贡献程度不同;　　(4)深水陆棚沉积环境控制了古生界海相高有机质丰度泥页岩横向展布，沼泽、泻湖相沉积环境有利于海陆过渡相煤系地层的发育。典型剖面泥页岩样品有机地球化学、矿物组成、元素地球化学参数分析揭示了强还原的深水环境有利于海相优质泥页岩的富集和保存，全球性冰川的消融、海平面的升降、深部热液流体的输入等地质作用共同控制了泥页岩有机质丰度纵向上的变化;　　(5)生油型的三套富有机质泥页岩氯仿沥青“A”、生烃潜量(S1+S2)、氢指数(IH)等参数都非常低，表明高、过成熟阶段，生成的液态烃大量裂解成气，时代更老的泥页岩热演化程度更高，可溶有机质的裂解程度增加，残留的液态烃量和烃类产率更少。残留气以甲烷和二氧化碳为主，干燥指数w(CH4)/w(C2H6)表现为异常高值，实测乙烷、丙烷碳同位素组成重于页岩样品有机碳同位素值，甲烷碳同位素组成明显低于烃源岩的热演化程度所应该具有的甲烷碳同位素组成等气体地球化学特征，进一步证实了研究区古生界页岩中的烃类气体主要形成于高温条件下液态烃的裂解;　　(6)古生界泥页岩含气量影响因素分析认为有机碳含量是决定页岩生烃强度和页岩含气性的主要因素，黔江地区五峰组—龙马溪组页岩含气性与有机碳含量存在明显的正相关性，有机质含量越高，总含气量越大;孔隙度决定了页岩中游离气的储存能力，过高热演化程度使得孔隙度不能直接反映总含气量，上奥陶统五峰组孔隙度要低于下志留统龙马溪组，但总含气量却高于后者;　　(7)四川盆地古生界巨厚富有机质泥页岩广泛分布，高、过成熟泥页岩中液态烃大量裂解成气，为页岩气的形成和富集提供了有利的地质条件，石英、长石等脆性矿物的富集有利于后期页岩气的压裂开发。