为表征青藏高原东北部地区泥岩的微结构特征,应用扫描电镜(SEM)对泥岩微结构空间特征(基本单元体特征、排列特征、连结特征)进行了观测。利用Image Pro Pluss(IPP)软件对孔隙结构(孔径、分形维数、面孔率、圆度)进行了定量化分析。结果表明:①研究区泥岩微结构类型以平片、密集(开放)、面-面(边-边)连结为主;②研究区泥岩主要发育微孔和中孔,孔隙的分形维数、面孔率、圆度、平均直径的变化范围分别是1.0810~1.1700、0.62%~4.25%、1.4519~2.5047、7.5327~22.4523μm;③不同地质时代的泥岩面孔率、孔径分布、孔隙数量均存在较大差异;④同一地质时代,面孔率、分维数、圆度、平均直径均有随埋置深度的增加而增大的趋势。青藏高原东北部西宁地区泥岩的微观结构是其产生膨胀的主要因素,对于该地区泥岩的膨胀工程特性研究具有重要的参考价值。