本文以川南叙永地区五峰组-龙马溪组页岩为研究对象,在区域地质背景、研究区构造特征及演化分析的基础上,通过构造页岩及高温高压实验变形页岩宏观、微观和超微观结构变形特征系统分析和对比研究,提出了构造页岩分类方案及识别标志,剖析了不同类型构造页岩微观结构变形机制,揭示了构造页岩孔-裂隙结构和甲烷吸附特性演变规律及机理、构造页岩形成和分布规律及其对页岩气赋存的控制机理。获得了以下主要成果及认识:（1）揭示了研究区构造特征及其叠加改造特征,认为近E–W向构造形成时代早于近N–S向构造。研究区构造特征表现为近E–W向和近N–S向两期构造的叠加和改造,分别定型于晚白垩世末期（75～65Ma）及渐新世末期（23Ma）,为目的层页岩构造变形的两个关键构造期。近E–W向构造主要为一系列背斜、向斜和压性断层,定型于晚白垩世末期,目的层页岩埋深介于6～7km、温度介于230～250℃、静岩压力介于180～210MPa;近N–S向褶皱中背斜紧闭而向斜开阔,构成隔档式褶皱组合,定型于渐新世末期,目的层埋深介于4～5km、温度介于170～190℃、静岩压力介于120～150MPa。（2）提出了构造页岩的成因-结构分类方案,将构造页岩划分为脆性（包括碎裂亚系列和片状亚系列）、脆-韧性过渡和韧性三大变形系列,包括碎裂、碎斑、片状和薄片页岩,裂隙化揉皱和鳞片页岩,揉皱和糜棱页岩共八种构造页岩类型。认为构造页岩主要存在脆性和韧性两类微观结构变形机制,脆性微观结构变形机制包括页岩块体及矿物颗粒的张性/压剪性破裂及细粒化、层片状矿物层间滑动及矿物颗粒的旋转、矿物颗粒和碎屑磨圆化作用以及沿长轴定向排列、矿物-有机质混杂作用等;韧性微观结构变形机制包括有机质及黏土矿物柔流褶皱变形、有机质孔及黏土矿物层间孔压缩或闭合、强矿物相向弱矿物相的挤压等。由脆性系列到脆-韧性过渡系列,再到韧性系列,微观结构变形逐渐由脆性机制向韧性机制过渡,同时脆性破裂由张性向压剪性过渡。（3）通过页岩高温高压变形实验,揭示了温度、围压和差异应力等因素对页岩变形行为的影响。随着围压增加,页岩强度逐渐增加,差异应力加载和恒定阶段应变量逐渐减小,并伴随着页岩变形由脆性到韧性的过渡。低围压条件下,裂隙带附近矿物颗粒会通过次级裂隙进入裂隙带内,逐渐形成宽大裂隙带,宏观上表现为脆性变形不断增强;随着围压增加,裂隙带逐渐变窄,带内碎屑在较强碾磨作用下粒度减小、磨圆度增加并开始沿长轴发生定向排列;高围压条件下,主裂隙面附近页岩碎裂作用被严重抑制,应变主要表现为主滑动面附近黏土矿物及有机质的固态流变、层片状黏土矿物层间滑动,矿物颗粒在“粒内剪切破碎+粒间旋转”作用下发生定向排列,宏观上开始显现揉皱形态。温度的升高对页岩韧性变形具有一定的促进作用,而随着差异应力的增大页岩应变量逐渐增大。（4）揭示了不同类型构造页岩孔隙结构演变特征及机理。弱脆性变形构造页岩超微孔～小孔径过渡孔显著减少,主要由于碳酸盐矿物充填构造裂隙导致的有机质及黏土矿物含量的相对降低。相比于原生结构页岩,强脆性变形构造页岩超微孔～小孔径过渡孔略有减少,而大孔径过渡孔～显微裂隙显著增加,是矿物质充填裂隙、页岩及矿物颗粒细粒化作用、有机质孔及黏土矿物层间孔不可逆压缩等综合作用的结果。韧性系列构造页岩内有机质及黏土矿物塑性流变导致的孔隙压缩是其超微孔～小孔径过渡孔显著减少的主要原因,大孔径过渡孔及中孔的显著增加主要源自于黏土矿物揉皱变形及层间滑动、矿物颗粒旋转及粒间滑动、黏土矿物-有机质混杂等作用。（5）系统阐释了构造页岩甲烷吸附性特征及其影响因素。页岩甲烷吸附能力随着温度的增加而降低,朗格缪尔压力在升温过程中则整体表现出增大趋势。随着变形增强,页岩朗格缪尔体积逐渐降低而朗格缪尔压力逐渐增大。甲烷吸附能力与全岩样品超微孔～过渡孔发育程度、总有机碳及石英含量显著正相关,而与黏土矿物、碳酸盐矿物含量负相关,说明构造变形过程中无机矿物含量增加导致的有机质相对减少是其甲烷吸附能力降低的重要原因;朗格缪尔体积与干酪根超微孔～过渡孔发育程度也表现出一定正相关性,说明孔隙发生的塑性压缩变形对强变形构造页岩甲烷吸附能力的减弱也有一定影响。（6）剖析了变形环境及地质构造对不同类型构造页岩发育及分布的控制作用。页岩高温高压变形实验显示,研究区目的层页岩可在温度200℃、围压100MPa条件下表现出韧性微观变形结构,据此推断晚白垩世末期及渐新世末期两个关键构造期目的层分别处于韧性～脆-韧性及脆性～脆-韧性变形环境。不同类型及不同性质的构造对页岩变形的控制作用更为显著。正断层和平移断层附近页岩主要表现出碎裂结构等脆性变形结构,逆断层断层面附近主要发育揉皱、鳞片及薄片页岩等强变形类型;褶皱核部薄层页岩常表现出揉皱、裂隙化揉皱、鳞片及碎斑结构等强变形结构,褶皱翼部页岩主要呈片状、薄片结构。（7）揭示了研究区目的层页岩气赋存特征演变的构造控制作用。晚白垩世末期目的层主要发生韧性、脆-韧性变形,裂隙较不发育且多被碳酸盐矿物充填,之后在晚白垩世末期～渐新世末期经历地壳缓慢抬升,抬升幅度较为有限,对页岩气保存条件的影响不显著,未造成持续性的渗流散失。渐新世末期目的层页岩主要发生脆性、脆-韧性变形,之后经历持续、快速的地壳抬升,裂隙结构张开度及连通性显著增加,储层渗流能力不断增强,在上覆裂隙化盖层发育区发生持续的渗流散失作用,储层总含气量大幅降低,该期是目的层页岩气运移、散失及含量调整的关键期。基于甲烷等温吸附实验及吸附势理论,提出研究区目的层理论吸附气量由增到降的转换深度大致位于2300～2400m。晚白垩世末期～渐新世末期,目的层一直位于转换深度以下,地壳抬升过程中页岩甲烷吸附能力逐渐增大,并可能伴随着页岩气由强变形构造页岩分布区向未变形或弱变形区的相对运移。渐新世末期至今地壳持续抬升,期间页岩理论吸附气量经历由增到降的转变,在转换深度以浅,理论吸附气量随地壳抬升逐渐降低,导致现今页岩储层吸附气含量整体表现出盆形构造区（埋深较大）高于穹隆构造区（埋深较小）的特征;此外,页岩储层（尤其是脆性、脆-韧性系列构造页岩分布区）游离气储集空间和含量逐渐增加,吸附气含量及占比有所降低。论文包括图123幅,表41个,参考文献247篇。