本论文以南方古生界寒武系页岩为研究对象，对采自扬子地区寒武系黄柏岭组、幕府山组、牛蹄塘组的泥页岩在系统的TOC、矿物组成分析和岩石微观结构电子显微镜观察的基础上，进行了页岩甲烷吸附性能及影响因素研究。结果显示所分析寒武系页岩的TOC含量范围在1.08％～4.16％之间;矿物组成主要有石英、长石、方解石、白云石、绿泥石和黄铁矿等;页岩样品甲烷吸附量在1.17mL/g～3.19mL/g之间，并存在地区间的差异。寒武系页岩甲烷吸附量与页岩TOC含量之间总体上呈正相关性，表明有机质丰度是控制页岩甲烷吸附能力的重要因素。而粘土矿物总含量与页岩甲烷吸附量之间缺乏相关性，仅蒙脱石含量与页岩甲烷吸附量呈正相关性，显示个别粘土矿物具有较强的甲烷吸附及影响页岩吸附性能的作用。　　 寒武系不同地区页岩吸附性能存在显著差异，在温度为60℃和压力为10MPa条件下，遵义牛蹄塘组页岩甲烷吸附量在2.58mL/g～3.19 mL/g之间;南京幕府山组页岩甲烷吸附量在1.17mL/g～2.92 mL/g之间;池州黄柏岭组泥页岩甲烷吸附量在1.24mL/g～1.74mL/g之间。此外，寒武系不同地区页岩有机碳含量与甲烷吸附量之间关系变化很大，显示页岩吸附量不仅受有机质丰度类型的影响，而且受有机质成熟度、区域地质演化以及粘土矿物吸附等多种因素制约。　　 实验测定了幕府山组和牛蹄塘组页岩分别在30℃、45℃、60℃下的甲烷吸附等温线，发现随着温度的升高，页岩甲烷吸附量降低。同时，通过Clausius-Clapeyron方程计算出的甲烷等量吸附热结果表明牛蹄塘组页岩甲烷等量吸附热总体上大于幕府山组，表明牛蹄塘组页岩对甲烷吸附能力较强。另外，页岩甲烷等量吸附热随着甲烷吸附量的变化而变化，反映出页岩表面吸附的不均一性。　　 幕府山组、牛蹄塘组和黄柏龄组页岩具有不同比例的脆性矿物。幕府山组和牛蹄塘组页岩石英含量分别在25％～50％和34％～57％之间，页岩脆性较高;黄柏龄组页岩石英含量在24％～41％之间，低于幕府山组和牛蹄塘组页岩，页岩脆性较差。　　 幕府山组页岩发育黄铁矿晶间孔、粘土矿物晶间孔和层间孔;牛蹄塘组页岩发育矿物溶蚀孔和粘土矿物间裂隙。通过对比这两套地层微观孔隙特征，牛蹄塘组溶蚀孔更为发育，推测牛蹄塘组页岩具有更好的页岩气储集性能。