页岩气储层的岩石力学特征、脆性特征是页岩气储层开发潜力评价的重要基础。我国南方海相高成熟页岩有机质含量和矿物组成差异大、结构复杂、层理发育,目前对其储层岩石力学特征和脆性特征缺乏系统认识。本文以四川盆地五峰组-龙马溪组富有机质页岩为例,通过野外剖面和薄片观察、有机地化分析、X衍射分析、扫描电镜+能谱分析、轴向压缩试验、声发射测试、巴西劈裂试验,对海相高成熟页岩的物质组成、微观结构和构造、岩石力学特征、脆性特征进行了分析,结合测井岩石力学和脆性参数响应特征,对岩石力学和脆性指数的测井评价方法进行了研究,得到以下成果和认识:1)从剖面由下至上,有机质含量逐渐降低、石英含量逐渐降低、粘土矿物含量逐渐增加、石英颗粒的粒径逐渐变粗。在横向上,与川东地区相比,川南地区碳酸盐矿物含量普遍较高,粘土矿物含量普遍较低。2)当TOC低于2%时,有机质主要以团块状孤立地分布于矿物颗粒间。当TOC高于2%时,有机质或分布于笔石、放射虫等生物体内,或呈絮状与碎屑颗粒混合分布。随有机质含量的增加,石英含量逐渐增加,石英颗粒粒径逐渐减小。碳酸盐矿物含量较高时常呈条带状顺层分布。TOC高于2%的页岩中,常见片状粘土矿物顺层排列。碎屑颗粒、有机质、碳酸盐矿物、粘土矿物等在垂直层理方向上的分布差异形成。3)在应力-应变曲线峰前阶段,以线弹性变形和弹塑性变形为主,峰后阶段以脆性断裂和应变软化为主。单轴条件下以线弹性变形为主,加载围压时表现出较强的塑性,其中高TOC、高粘土矿物页岩的塑性最强。围压越高,抗压强度越高,峰值应变和峰前塑性应变越大,但围压对杨氏模量、泊松比的影响较低。与饱气样品相比,饱水后杨氏模量明显降低,泊松比明显增加。4)层理对页岩力学各向异性影响主要体现在抗压强度、抗张强度和动态力学参数。在轴向压缩试验中,高有机质、高石英、中低粘土矿物含量的页岩抗压强度各向异性规律明显,随层理面与样品轴线夹角（β角）的增加,抗压强度先降低后增加,在β为30°～45°时抗压强度出现最低值;其他类型页岩的抗压强度与层理关系不明显。实验测试中,纹理面常常表现出力学结构弱面特征,产生沿层理面的破裂。在巴西劈裂试验中,沿层理面加载的抗张强度明显低于其他加载角度下的抗张强度。随β角的增加,声波速度降低,动态杨氏模量降低。5)脆性是岩石弹塑性变形与破裂强度的综合特征。高脆性岩石一般具有低应变、高杨氏模量、低弹性、低塑性、低抗张强度、高内摩擦角、低泊松比的特征,在外力作用下容易发生张破裂,破裂过程伴随明显的应力跌落和声发射事件。本文提出用峰值应变、杨氏模量、抗张强度3个参数来定量表征岩石脆性的新方法（脆性指数B_S）:峰值应变越小、杨氏模量越高,岩石弹性越强、塑性越弱、脆性越好;抗张强度越低,越容易发生拉张破坏,脆性越好。6)考虑不同矿物的脆性差异、有机质分布对脆性的影响、不同沉积环境的矿物分布形式差异对脆性的影响,以页岩的峰值应变、杨氏模量、抗张强度与物质组成的关系为依据,建立了改进的物质组成的脆性指数B_mine6。脆性指数B_mine6与基于岩石力学的脆性指数有较好的对应关系。7)为了将新的脆性指数应用于实际页岩气测井评价,创新地提出了岩石弹塑性变形参数（峰值变形模量、峰值应变、峰前塑性应变）的测井解释方法,丰富了岩石力学和脆性测井解释体系。本文提出的脆性指数B_S和B_mine6在四川盆地五峰组-龙马溪组有较好的应用效果。在测井解释中引入塑性参数后,能够更准确地描述岩石的脆塑性特征,该方法在四川盆地威远-长宁地区五峰组-龙马溪组有较好的应用效果。