本发明公开了一种层状人工岩样及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：对待研究储层的井下取心岩石进行测试分析，获得取心岩石的矿物成分和力学性质；基于此确定层状人工岩样的基质矿物与胶结剂的配比；浇筑具有不同表面粗糙度的岩板；制备含有不同胶结强度的层理面的层状岩样，并测试各层理面的力学性质，选取最接近井下取心岩石的层理面粗糙度；根据所确定的基质矿物与胶结剂的配比以及层理面粗糙度制备所述层状人工岩样。本发明可制备出既能定量表征层理面力学性质，又能有效还原天然储层岩石力学特点的层状人工岩样，将其用于水力压裂室内实验中，可提高实验结果的科学性，有利于揭示水力压裂裂缝扩展机理。