沁水盆地南部含煤地层蕴藏着丰富的天然气资源，是目前我国煤层气勘探开发的重点区域。研究区太原组砂岩发育，厚度稳定，为该区最主要的天然气储层之一。本文结合大量钻井、测井和地震等资料，通过岩性及标志层的识别，将沁水盆地南部太原组砂体划分为七个砂组，其岩性以细―中粒长石石英砂岩为主，部分为岩屑石英砂岩。　　本文系统总结了研究区太原组的沉积相类型及其空间分布规律，重塑了沁水盆地南部该时期沉积演化历史。研究区石炭―二叠系含煤地层发育了障壁岛相、潟湖相、潮坪相、三角洲相等多种沉积相类型，可划分为障壁岛―潟湖沉积体系、碳酸盐台地沉积体系和浅水三角洲沉积体系。自石炭纪至二叠纪该区呈现由海相到海陆过渡相沉积的演化过程，太原组以障壁―潟湖和碳酸盐台地沉积为主，障壁岛砂体呈北东―南西向展布，仅有少量浅水三角洲沉积。　　太原组储层以碎屑岩储层为主。储集空间主要包括次生孔隙（粒内溶孔、粒间溶孔）和微裂隙，孔渗性差，属于低孔低渗储层，结构成熟度较高而成分成熟度中等，储集砂体的展布受到沉积相制约。太原组的障壁岛、潮汐砂体和砂坪相形成了储集性能较好的砂体，是有利的储层分布区域。纵向上太原组砂岩游离气的有利层位主要分布在Ⅱ砂组、Ⅲ砂组和Ⅳ砂组；平面上Ⅰ、Ⅱ类有利区主要分布在晋试13井-晋试80井附近，可以作为近期游离气勘探的首选目标。