以四川盆地龙马溪组过成熟页岩为研究对象，采用封闭体系石英管系列温度点热模拟实验，通过对热模拟气体产物进行定量分析，以及对热模拟样品开展X射线光电子能谱和氩离子抛光-扫描电子显微镜孔隙结构表征，系统研究了以Ⅰ型干酪根为主的海相富有机质页岩在过成熟阶段有机质演化特征及孔隙结构响应。研究结果表明：①过成熟阶段海相页岩中有机质仍有一定的生烃潜力，焦沥青可能是热模拟过程中形成甲烷最主要的来源。②EqVRo<3.56%时，有机质石墨化程度<15%，页岩储层生气能力和储层物性仍随模拟温度升高持续变好；EqVRo值为3.56%时页岩生气能力达到最大值，此时页岩孔隙度、有机质孔发育程度也达到最大值；EqVRo>3.56%时，有机质石墨化程度>15%，甲烷产率和有机质面孔率均开始降低，指示焦沥青缩聚作用增强，导致孔隙体积减少，纳米孔隙发生了破坏和转化。③结合川南实钻井资料，Ro值超过3.6%后过成熟石墨化阶段页岩源储遭到破坏，认为Ro值为3.6%是当前川南海相页岩气有利勘探上限。

龙马溪组页岩；热模拟实验；孔隙结构；有机质热演化