四川盆地上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组为黑色页岩发育的重要层位之一,是上扬子地区有利的页岩气勘探层位。本文针对川西南永善地区开展了野外露头剖面的观察及采样,收集区内及邻区已有的剖面资料和钻井资料,对川西南永善地区五峰-龙马溪组页岩的沉积特征、地球化学特征、储层孔隙发育情况及吸附气量进行了研究和讨论,优选出页岩气有利目标区并进行了综合评价。川西南永善地区五峰-龙马溪组的富有机质页岩主要发育4种岩相:黑色碳质页岩、灰黑色钙质碳质页岩、灰黑色粉砂质页岩夹球状砂体、灰黑色碳质泥质粉砂岩。研究区整体为陆棚相,包括深水陆棚亚相和浅水陆棚亚相两种亚相及6种沉积微相:从沉积相的平面展布上看,由南西向的含碳粉砂岩和含碳泥质粉砂岩微相过渡到北东向的含碳粉砂质泥岩、碳质泥质粉砂岩、含粉砂碳质泥岩和碳质泥岩微相。研究发现,四川盆地西南永善地区五峰组-龙马溪组的有机质类型主要为I型（腐泥型）;有机质成熟度较高,Ro的含量介于2.52～3.42%之间,属于过成熟阶段,为产干气阶段;有机质含量较高,在雷波-永善一带最高,可达4.0%,TOC含量总体由南西向北东呈增大的趋势。北东方向的永善苏田村剖面（YS01）、永善吴家塆剖面（YS02）、永善云荞水库剖面（YS03）和雷波山棱岗剖面（LB01）的TOC含量较高,平均值>2%。五峰组-龙马溪组的富有机质页岩由脆性矿物、黏土矿物和有机质组成,其中脆性矿物以石英、碳酸盐矿物为主,有少量长石、硬石膏和黄铁矿;黏土矿物以伊利石为主,其次为绿泥石,含少量伊/蒙混合层。页岩中脆性矿物含量较高达53～82%,平均值为68.7%有利于页岩气的开发。研究区五峰组-龙马溪组页岩具有高孔低渗的特点,发育较多微观孔隙,主要有粒间孔、粒内孔和微裂缝;比表面积为8.4876～22.2863m²/g,平均为14.3918 m²/g。富有机质页岩的最大吸附气量0.7～2.0m³/t,最大吸附气量峰值出现在8～10Mpa之间,吸附气量与TOC含量呈正相关。根据页岩气有利目标区划分标准,综合分析页岩的有效厚度、有机碳含量、有机质成熟度、页岩出露与埋深及有利构造等条件,永善地区共圈定出中部永善、大关和北西部沐川-水富等3个有利目标区,并进行了评价:有利目标区的页岩气总资源量达1.1798×10¹² m³,为今后在该区的页岩气勘探开发提供了依据。