临汾-运城盆地位于山西省南部,是叠加在华北克拉通之上的新生代断陷盆地。以往的勘探和研究表明,该地区新生代断陷时间新、堆积地层较薄,烃源岩不发育,故缺乏油气资源潜力。但盆地新生界之下是否具有油气资源潜力,以往并未开展专门研究。中-晚三叠世及早-中侏罗世地层是鄂尔多斯盆地及邻区主要的烃源层和石油储层。临汾-运城盆地位于鄂尔多斯盆地中生代富烃凹陷的东延部分之上,因此对该地区中生界进行油气资源分析具有实际意义。根据研究区的地质特点和勘探资料实际情况,本文采用改造型盆地原盆恢复的思路,重点对临汾-运城盆地周缘残留中生界进行系统观测,通过地层对比、沉积相与物源分析、后期改造分析等,确定中生代主要时期的沉积相与盆地沉积范围。在此基础上结合最新收集的钻孔资料,推断新生界基岩地层的时代与展布。对临汾-运城盆地前新生界资源潜力进行了初步探讨。区域地层对比认为,山西地区中-上三叠统铜川组、延长组与今鄂尔多斯盆地延长组对应；下-中侏罗统大同组、云冈组、天池河组,分别与鄂尔多斯盆地延安组、直罗组、安定组对应。中-上三叠统铜川组、延长组在山西地区厚度为280-620m,具有南厚北薄、南细北粗的特点,与鄂尔多斯盆地同时期地层在南北厚度差异及岩性特征上具有一致性。沉积相类型白下而上可识别出辫状河、曲流河、三角洲等,未见边缘相沉积。山西地区下-中侏罗统各组地层南北变化较大。北部大同、宁武-静乐盆地发育全,永定庄组、大同组、云冈组及天池河组均有沉积,厚度650-950m,中-南部榆社、洪洞一带仅残留云冈组、天池河组,厚度250-550m；可识别出冲积扇、辫状河、曲流河等沉积类型。大同组白北而南由含煤性好的三角洲沉积,变为含煤性差的湖相沉积。云冈组底部冲积扇沉积自北而南逐渐变薄,砾岩砾径减小,表明北部接近物源区。结合区域地质研究和对汾渭地堑边缘挤压构造变形现象的分析,认为临汾-运城盆地三叠纪-中侏罗世沉积之后,在晚侏罗世遭受过显著的区域性挤压和抬升事件,晚侏罗世沉积缺失。根据前人对鄂尔多斯盆地下白垩统的厚度恢复,认为临汾-运城盆地在早白垩时期仍可能接受沉积；但晚白垩世该地区以及西侧的吕梁山、鄂尔多斯盆地均整体抬升,遭受剥蚀。新生代早期,受NE-SW向的剪切拉张作用,南部的运城-关中地区于古新世晚期最早发生断陷；而北部临汾地区直到上新世才发生断陷,接受沉积。综合分析,恢复了中生代临汾-运城盆地主要时期的沉积面貌,认为延长组沉积期,临汾-运城盆地与鄂尔多斯盆地为统一大型沉积盆地,塔尔山陷隆以北为河流相、三角洲相为主,以南为湖相沉积；大同组沉积期,研究区内主要为河流沼泽相、三角洲相等沉积类型,相比延长组时期沉积范围大幅度缩小；云冈组-天池河组沉积期,沉积边界在临汾-运城盆地以东,太行山以西,研究区总体以冲积扇、河流相为主,该时期较大同组沉积时期范围进一步缩小。研究表明,中生代主要时期,临汾-运城盆地所在地区均有沉积,但由于后期挤压和抬升构造改造,致使现今断陷内部中生界残存不全。依据最新收集的地热和水文钻孔资料,编制了临汾-运城盆地前新生界分布图,显示仅在临汾-洪洞地区深部地层为下-中三叠统,另有小部分中-上侏罗统,研究区普遍缺失延长组、大同组同期地层。因此临汾-运城盆地中生界勘探潜力不容乐观。虽然中生界潜在烃源层段在断陷内部几乎没有保存,但上古生界石炭-二叠系在断陷深部大范围保存,且近年来煤田勘探工作已证实具有工业开采价值的煤田,故临汾-运城盆地深部的石炭-二叠系具有形成煤型天然气资源的物质条件,值得进一步研究。