为明确松辽盆地长岭断陷神字井洼槽深层凝灰质碎屑岩储层特征及其致密化机制，以营一段和沙河子组砂岩储层为研究对象，应用碳和氧稳定同位素、流体包裹体测温及原位微区电子探针测试等方法，从岩石学、储集特征、成岩作用类型及储层形成机制等方面，探讨了深层凝灰质碎屑岩储层致密化控制因素和形成时间及其与天然气充注期次的时序关系。结果表明：营一段及沙河子组岩性主要为杂色凝灰质砂砾岩及凝灰质中-细砂岩；储集空间类型以次生孔隙为主，发育少量微裂缝；胶结作用是储层致密的关键因素，碳酸盐胶结物为最主要的胶结物类型，按胶结次序可分为3期。营一段砂砾岩储层约80 Ma开始致密，天然气主要充注于90～80 Ma，反映以先成藏后致密为主的天然气充注特征；沙河子组砂岩储层约90 Ma开始致密，沙二段天然气主要充注于98～88 Ma，既存在先成藏后致密的充注关系，又具有边成藏边致密的充注特征。研究深化了深层凝灰质碎屑岩储层致密化机制及成藏认识，可为深层致密气藏勘探开发提供参考。