鲁西地区石炭-二叠系月门沟群太原组、山西组为一套含煤地层，赋存了厚层富有机质暗色泥页岩，具有较好的页岩气资源潜力。　　本文通过野外剖面实测取样、室内薄片、全岩分析、X射线衍射、扫描电镜分析、氩离子抛光、比表面、压汞实验和有机地球化学测试，结合钻井取心和测井资料，从研究区石炭-二叠系太原组山西组地质背景、沉积相及暗色泥页岩分布特征、泥页岩有机地球化学特征、泥页岩储层特征等方面，探讨鲁西石炭-二叠系月门沟群太原组、山西组泥页岩特征。根据获得的相关数据优选出页岩气有利区和目标层，并预测目标层页岩气资源潜力。　　研究发现，鲁西地区月门沟群太原组、山西组为海陆过渡环境，岩性主要为泥页岩、粉砂质泥页岩夹石灰岩、砂岩和煤层，为障壁泻湖相、潮坪相和三角洲相沉积产物，富含植物化石，泥页岩有机质含量高。暗色泥岩在全区广泛分布，厚度30-200m，埋深200-4000m，厚度大于100m，埋深大于1000m的主要为聊城地区、菏泽-济宁地区。　　菏泽-济宁地区泥岩总有机碳含量分布范围在0.23％-9.95％，平均值为2.1％;有机质类型以Ⅲ型、Ⅱ2型为主;Ro分布范围在0.72％-2.89％，平均值为1.35％;均达到有利区优选标准。聊城地区泥页岩TOC分布范围在0.15％-1.55％，平均0.713％;有机质类型都以Ⅲ型为主;有少量Ⅱ型干酪根存在;Ro分布范围在0.71％-1.25％，平均0.79％;有机质含量和成熟度均未达到有利区优选标准。将菏泽-济宁地区选为鲁西地区石炭-二叠系页岩气有利区。　　X射线衍射和常规扫描电镜测试结果表明，菏泽-济宁地区泥页岩中粘土矿物含量42％-49％，平均45.7％。碎屑矿物含量40％-54％，平均45.7％，碳酸盐岩矿物含量0-3％，平均1.3％。脆性矿物主要包括石英、长石、方解石、白云石，含量43％-54％，平均48.5％。压汞测试结果表明研究区泥页岩孔隙度范围0.90％-4.70％，平均2.23％。孔喉半径以0-0.1μm的微小孔和过渡孔为主。渗透率测试结果表明研究区泥页岩渗透率范围0.11-5.34×10-3μm2，平均2.06×10-3μm2。透光偏光显微镜、常规扫描电镜及氩离子扫描电镜来测试结果显示研究区泥页岩孔隙以粒间孔、粒内孔和微裂缝为主，不发育有机质气孔。　　山西组3上煤层泥页岩层段厚度大于10m，TOC范围1.63-2.53％，平均1.95％，以Ⅲ型、Ⅱ2型为主，R。范围0.86％-1.26％，平均1.12％，脆性矿物含量43％，孔隙度0.90％，总孔体积0.0184ml/g，孔直径8.06nm，比表面积9.117m2/g，渗透率5.3400×10-3μm2。太原组3灰上部泥页岩层段厚度大于10m，TOC范围0.23％-9.95％，平均2.85％，R0范围0.72％-1.42％，平均1.3％。脆性矿物含量44％，孔隙度4.70％，总孔体积0.0104ml/g，孔直径5.05nm，比表面积8.259 m2/g，渗透率0.8191×10-3μm2。　　山西组3上煤层段泥岩和太原组3灰上部泥岩有机质含量高，成熟度高，是非常好的烃源岩，有机质生烃产物以气态烃为主。且孔隙发育，吸附能力强，渗透性好，优选为目标层段。计算得到其含气量分别为0.28 m3/t和0.85 m3/t。