塔里木盆地含有丰富的油气资源。探索盆地内海相碳酸盐岩储层的形成和发育机理,是实现油气勘探重大突破的关键之一。本论文主要是运用地质学、地球化学、地球物理学等原理和方法,通过岩溶发育,裂缝发育及岩浆活动三个方面探究塔里木盆地下奥陶统碳酸盐岩的储层地质特征及其发育的主控因素。塔中地区鹰山组岩溶作用明显受层序界面及古地貌控制。塔中地区鹰山组识别出4个三级层序。鹰山组地层中表生岩溶作用最为明显。T₇⁴界面下发育的表生岩溶在该地区广泛发育,层序控制的高位体系域对储集体的孔隙演化有重要的积极作用。岩溶作用同样受古地貌单元控制,岩溶高地边缘下部、岩溶斜坡区、岩溶地表残丘等位置分布了表生岩溶体系内的有利储层。岩溶储层纵向上明显受不同级别的层序界面所控制,在一个进积型叠加的二级层序中,各三级层序界面下的岩溶作用,随着基准面的下降而逐渐加强,且在二级层序界面下形成相对规模较大的岩溶储集体。综合运用构造应力场及岩性分布实现了塔中地区鹰山组构造裂缝分布预测。地层中主要的构造裂缝是高角度裂缝。通过岩石力学实验发现碳酸盐储层裂缝的发育程度受岩石岩性的直接控制。依据实际测试得出的的鹰山组碳酸盐岩地层岩石力学参数确定的潜在张裂缝的判别标准,结合张应力分布和三级层序岩相图,预测了裂缝发育的有利区带,应用岩心裂缝统计结果对预测结果进行约束发现,预测的结果与钻井揭示统计结果吻合较好,该方法具有较高的可行性。二叠系岩浆侵入活动对碳酸盐岩储层有明显的影响。侵入体热扩散导致的对流、矿物间相互转化及热液流体运移等,使围岩发生溶解或沉淀。在热作用下侵入体周围一般发生低级变质作用产生低温蚀变矿物,不利于储层的发育。紧邻侵入岩的碳酸盐岩储集物性并不好,主要与侵入体热作用有关,温度较高导致紧邻侵入岩的碳酸盐岩粘土含量较多,导致孔隙度降低。在侵入体一定距离以上,溶蚀缝洞发育,孔渗条件明显变好。在高温热扩散条件下,大量的间隙水和岩浆流体混合使局部化学场发生显著改变,可形成一个热液对流系统,造成碳酸盐岩的溶蚀改造。