鄂尔多斯盆地天环坳陷中部是目前进行致密砂岩气勘探的热点区域。上古生界下石盒子组和山西组是盆地致密气勘探的主要层位。论文的目的在于探究天环坳陷中部上古生界的成岩特征。通过野外考察、岩心观察、常规薄片和铸体薄片观察、薄片阴极发光分析、扫描电镜观察、压汞测试、黏土矿物XRD测试等研究方法,对研究区盒8段、山1段致密砂岩储层的岩石学特征、孔隙特征及孔隙度和渗透率特征进行深入探究,详细研究致密砂岩的成岩作用特征,并且探讨成岩作用对储层性能的影响,分析有利成岩相的空间展布,预测天然气储集的有利区带。论文取得的主要成果和认识如下:1、研究区盒8段和山1段致密砂岩储层以岩屑石英砂岩、岩屑砂岩和石英砂岩为主,碎屑颗粒成分以石英和岩屑为主,总体上具有石英含量高、岩屑含量较高、长石含量很低的特征,杂基和胶结物等填隙物变化范围较大。2、研究区盒8段和山1段致密砂岩储层以溶蚀孔隙、晶间孔隙等次生孔隙为主,分为4类孔隙结构。盒8上亚段和盒8下亚段为低孔低渗储层,山1段为特低孔致密储层。盒8下亚段物性好于盒8上亚段,盒8上亚段物性好于山1段。3、研究区盒8段和山1段致密砂岩储层破坏性成岩作用主要为压实作用、压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要为溶解作用和裂缝作用。碳酸盐胶结和黏土矿物胶结显著降低物性;随着伊利石和伊蒙混层相对百分含量增加物性变差,但随着高岭石相对百分含量增加物性变好。可以把深埋藏地层致密砂岩中高岭石相对百分含量高作为指示相对高孔渗储层的一个潜在标志。成岩演化阶段处于中成岩阶段B期,成岩演化序列以发育两期溶蚀作用为显著特征。次生孔隙由长石、凝灰质、中基性岩屑和碳酸盐矿物等在酸的溶蚀下形成。4、致密砂岩储层被划分为四类成岩相:高孔渗弱胶结-长石溶蚀相、相对高孔渗高岭石胶结-长石溶蚀相、低孔渗较强胶结-弱溶蚀相、特低孔渗强胶结压实致密相。Ⅰ类和Ⅱ类有利成岩相在盒8下亚段的分布区域最广,其次为盒8上亚段,在山1段的分布最为局限。