为探讨川东北通南巴地区上三叠统须家河组须三段陆相泥页岩储层特征及其控制因素,文中综合开展了矿物组成、有机地球化学、微观孔隙结构等泥页岩储层特征的研究,并分析了储层发育的控制因素。结果表明:1)通南巴地区须三段泥页岩矿物组成以黏土矿物为主,整体富碳酸盐矿物,黏土矿物组成中伊利石占主导地位;不同岩性有机碳含量差异明显,有机质类型以Ⅲ型为主,镜质组反射率介于2.21%~2.57%,处于过成熟阶段。2)黏土矿物间孔隙和微裂缝是通南巴地区须三段泥页岩发育最广泛的2种储集空间类型,有机质孔相对不发育;泥页岩以平行板状的狭缝状孔为主,窄口广体的墨水瓶状孔也较为发育;孔径主要分布在2~10 nm和10~80 nm。3)黏土矿物含量是泥页岩储层微观孔隙结构的主要控制因素,以Ⅲ型为主的有机质类型导致了研究区在过成熟阶段有机质孔整体欠发育,随着总有机碳质量分数(TOC)的明显增大,孔体积和比表面积明显降低。该研究成果对指导通南巴地区及陆相类似背景下泥页岩层系的勘探具有重要意义。