为揭示陆相页岩微观孔隙结构特征，应用低温氮气吸附–解吸实验，结合扫描电镜分析、有机碳测定及X射线衍射等手段，分析页岩有机质和矿物组成，厘清孔隙结构和分形特征，并探究其影响因素。结果表明：沙河子组陆相页岩矿物组成以黏土矿物、石英和长石为主。储集空间类型主要为黏土矿物粒内孔、长石溶蚀孔和颗粒边缘孔，有机孔隙不发育。氮吸附曲线主要呈现为Ⅳ类吸附曲线，发育H2和H3两类迟滞回线，其中H3型比表面积较低，平均孔径较大，宏孔含量较高。页岩孔体积主要由介孔和宏孔贡献，比表面积主要由介孔贡献。孔径分布呈现双峰态，左峰约为2.7 nm，右峰分布在20~70 nm。页岩发育两段分形特征，分形维数显示H3型页岩孔隙结构非均质性及复杂性较弱。孔隙结构主要受矿物组成控制，与TOC无明显相关性，微孔含量与比表面积越高，宏孔含量与平均孔径越高，页岩孔隙结构越复杂，越不利于页岩气的运移及产出。陆相页岩因沉积环境控制下赋存的腐殖型有机质，从本质上影响了其孔隙空间、孔隙结构及页岩气富集特征，与海相页岩区别显著。