本文综合利用野外露头、钻井岩芯、测井资料、地球化学资料等，结合前人研究成果，以沉积学理论为基础，较深入地研究了鄂尔多斯盆地东部山西组沉积体系及其时空演化规律。 首先，根据区域沉积格局和沉积作用特点，将鄂尔多斯盆地东部山西组沉积划分为3个沉积体系组、5个沉积体系、15个亚相，深入详细地讨论了各类相、亚相、微相的特征：和时空分布。详细分析了这些沉积体系的岩性岩相组合、剖面结构、沉积构造及粒度分布等特征。根据大量沉积学、古生物学和地球化学资料证据，首次提出并系统研究了山西早期海相潮坪沉积、河流—潮汐三角洲沉积的特征，分别建立了河流—潮汐三角洲和河流—湖泊三角洲沉积模式。提出了山西早期三角洲平原分流河道具有辫状河性质，山西晚期三角洲平原分流河道具有曲流河性质的新认识。 在沉积体系分析的基础上，以山₂段为重点，运用层序地层学及岩相古地理学的研究方法，首次分别以中期旋回的上升半旋回和下降半旋回为编图单元，编制了14张层序岩相古地理图，讨论了不同时期沉积体系的配置关系，揭示了不同时期的岩相古地理展布特征和演化规律。 在此研究基础上，进行了详细的物源分析，比较全面地总结研究了山西期沉积盆地中天然气的聚集与盆地演化、沉积体系的耦合关系，指出主要气层集中分布于近海湖盆地演化阶段早期的三角洲平原分流河道砂体、三角洲前缘的水下分流河道砂体、河口砂坝及潮汐砂坝中。该认识为油气勘探部署提供了扎实的地质依据。