我国的页岩气资源储量丰富,具有极高的经济价值,但其勘探开发目前仍处于起步阶段。页岩物性相关参数的确定是页岩气勘探开发中的重要基础问题,研究页岩中矿物成分、孔隙结构等特性,进而探明和掌握页岩有机物赋存状态、裂缝发育延伸规律及其他影响因素既是页岩气勘探的基础工作,也可以为页岩气开发提供技术指导,降低开采成本。新技术、新方法的发展和应用将有助于消除解释评价过程中遇到的不确定因素影响,为页岩的物性评价提供新的指标和参数,从而建立更加完善可靠的岩石物性评价体系。本论文基于太赫兹光谱、激光感生电压两种近年来得以快速发展的光学新方法,开展页岩的介电性质、电学性质及其各向异性的研究,主要取得了以下结果:1、研究了太赫兹波在3D打印模拟页岩层理结构中的传输过程,基于有效介质理论建立了等效折射率随层理夹角的变化规律,太赫兹波在交替层理界面处的折射是造成介电各向异性的主要原因,各向异性程度主要受层厚和折射率的影响;2、油页岩样品的太赫兹光学参数表现出显著的各向异性特征,且各向异性程度与有机质含量呈正相关关系,表明岩石中有机质的定向排列是造成油页岩各向异性的重要因素;3、基于激光感生电压技术实现了对高电阻页岩电学各向异性的评价。不同层理角度光生电压信号幅值的测试值与基于页岩电阻率各向异性的拟合值一致,表明页岩电学性质的各向异性是造成光生电压随角度周期性变化的主要原因,光生载流子的复合过程与载流子在水平和垂直方向上的输运距离有直接关系。分析表明,当激光照射在岩心表面时,电介质中原来的束缚电荷会发生微观位移,引起宏观极化,在界面处产生的极化电荷快速累积是导致瞬态电压响应的主要原因;4、在外加偏压下,绝缘页岩、砂岩岩心侧面的激光感生电压存在位置效应,由于柱状岩心侧面的圆弧结构,激光照射在电极中心位置处时光生电压最小;在无外置电场下,黑色低阻页岩切片中也存在激光感生电压位置效应,其规律符合丹倍效应,但由于层理面的存在增大了层理面两侧的电阻,靠近层理面处样品中的丹倍效应被削弱,在黑色页岩层理面两侧的光生电压随位置变化的规律不一致,位置效应在黑色页岩层理面两侧变化趋势存在明显区别。