中国海相页岩气勘探在四川东南部地区取得了突破性进展,为复杂构造区页岩开发积累了丰富经验。作为新一轮国家油气资源评价的目标区,湘西北地区具有与川东南沉积环境和构造演化相似的龙马溪相页岩。同时,湘西北地区具有更优越的地表条件及富有竞争力的开发成本预算。因此,对湘西北地区下古生界页岩进行综合评价具有重要意义。进一步,含气页岩具有极细的粒度和层状的储层结构,因此具有强烈的各向异性。裂隙渗透率和基质扩散系数是影响页岩气生产的重要流体参数。这两个参数均与页岩的孔隙结构密切相关,因此受各向异性的强烈影响。因此,对页岩孔隙结构以及扩散系数的各向异性研究是评价页岩储层产量特性的重要指标。前人对各向异性的实验室研究通常在取自同一块样不同方向的岩心样品上进行；但是,样品的差异可能会影响各向异性的测试结果。本文结合了对湘西北地区野外地质调查的资料及150多块样品的测试结果,来研究湘西北下古生界页岩岩石学、有机地化、孔隙及吸附特征。同时也利用川东南地区公开发表的资料,对两地地质条件和储层特性进行了对比。同时,本文中运用了一种新的实验方法来研究页岩孔隙度和扩散系数的各向异性。与用不同方向的岩心样品不同,本次研究用同一页岩块样制备了数个立方体样品。结果表明湘西北下古生界页岩在生烃能力、有机质成熟度、封盖能力及储层改造方面与川东南同层位页岩具有可比性。同时,平行层理方向页岩的扩散系数明显较垂直层理方向为高。进一步,孔隙度测量同样显示出不同方向的不同结果。这说明对于部分孔隙,气体只能从单一方向进出。而平行层理方向具有更多这样的孔隙。另外,虽然立方体样品均取自同一块样,不同的立方体样品表现出不同程度的各向异性,这说明页岩具有强烈的非均质性,因此在同一立方体样品上对各向异性进行测试具有更好的准确度。最后,运用扫描电镜研究了孔隙结构,讨论了镜下观测结果与孔隙度、扩散系数实验结果的关系。