鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组二段(以下简称马二段)白云岩是潜在的天然气勘探目标,但其储层特征及成因仍不够清晰,制约了该层系下一步勘探部署。为此,基于岩芯、薄片、工业CT、U-Pb定年、物性分析及地球化学特征等资料,对盆地中东部奥陶系马二段白云岩储层特征及成因开展了系统研究,并建立了白云岩储层发育模式。结果表明:(1)马二段白云岩储层岩性主要为含硬石膏结核粉晶白云岩、鲕粒白云岩、砂砾屑白云岩和斑状粉晶白云岩,储集空间包括膏模孔、粒间孔、粒间溶孔、晶间孔、溶蚀孔和微裂缝,未见石盐充填的储层平均孔隙度为8.71%;(2)白云岩储层发育受有利沉积微相和成岩作用共同控制,其中含膏云坪、颗粒滩和生物扰动作用为储层发育奠定了基础条件,准同生溶蚀作用和构造破裂作用进一步促进溶蚀孔和微裂缝的发育,白云石化作用有利于斑状粉晶白云岩孔隙的形成与保持,石盐充填作用导致储层致密化;(3)古构造格局和海平面变化共同控制了储层孔隙发育及演化,有利储层主要保存于盐湖边界线外侧的含膏云坪和颗粒滩中或保存于盐湖边界线内侧的颗粒滩和斑状粉晶白云岩中。