通过岩心观察及岩石薄片鉴定，结合多种地化实验分析，讨论鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系马五段白云岩成因模式。研究区δ13C趋近于零值，δ18O偏负值，稀土Ce异常不明显，Eu明显负异常，主量元素Mg/Ca摩尔比变化范围大，研究认为该地区的白云岩成因为蒸发-淹没-埋藏白云岩化作用形成的结果。鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系马五段上组合储集空间类型主要有孔洞、孔隙和裂缝，以硬石膏结核溶模孔和微裂缝为主，溶洞、晶间孔和晶间溶孔等次之；中组合白云岩储层储集空间以白云石晶间孔、晶间微孔和晶间溶孔为主，次为溶蚀孔洞，裂缝对储层储渗性能有一定的改善作用。海水成岩环境中，颗粒间普遍为海水胶结物所充填，孔隙被破坏；蒸发矿物石膏或盐岩与白云岩地层互层，封闭了储层，偶尔也通过胶结作用破坏孔隙。大气淡水成岩作用对马五段储层孔隙的影响以建设性为主，不稳定矿物的溶解作用形成了部分溶模孔和晶间溶孔，后期古岩溶作用形成大量溶模孔、溶洞和溶缝。埋藏成岩环境中，白云石化作用、重结晶作用、溶蚀作用、埋藏岩溶作用、压裂作用对孔隙的形成起着重要建设作用；充填胶结作用对储层孔隙破坏较为严重。马五段白云岩储层分布主要受沉积相带和岩溶古地貌两方面因素控制：膏云坪及含膏云坪是上组合古岩溶储层发育有利相带，颗粒滩及云坪是中组合白云岩储层发育有利相带；研究区储层位于鄂尔多斯盆地古风化壳岩溶斜坡部位，是储层发育的有利部位。