鄂尔多斯盆地以极其丰富的煤炭、石油、天然气等矿产资源引起世人的广泛关注，并成为中外石油与天然气地质学工作者的研究热点之一。近年来，在上古生界发现了一批有工业价值的大中型气藏，展现了天然气勘探和开发的良好前景。从其天然气勘探历程及近年来的勘探新进展来看，盆地东部下古生界应以奥陶系风化壳，上古生界应以潮坪与障壁-泻湖、三角洲沉积体系为勘探研究重点。而且，已发现了大量气显示井，获得了一定数量的工业气流井，特别是最新资源评价令人鼓舞的成果，都预示着盆地东部的地区具有较大的勘探潜力。 在区域构造上，研究区大部分位于伊陕斜坡，东部包括晋西挠褶带的西缘部分。在构造及沉积演化上继承整个盆地的特点，从晚古生代到早三叠世各时期，发育由海向陆，由河向湖逐渐过渡的沉积。 通过对生物组合、岩石的颜色和特殊岩石的研究，认为晚石炭世时研究区处于气候炎热潮湿，到早二叠世太原期，当时该区温热潮湿、森林密布、沼泽遍地的气候环境。而早二叠世晚期，区内已处于强烈化学风化的中、低纬度多雨温湿气候带内。中二叠世晚期，显示了半干燥的气候特征。晚二叠世时，干旱气候加剧，植物稀少，并可见石膏夹层，为炎热干燥的气候特征。而且，通过对研究区古盐度半定量判别，认为沉积的水体环境为淡水—微咸水环境。 根据野外观察、钻井岩心观察和测井相分析，认为鄂尔多斯盆地东部古生界主要发育早奥陶世晚期蒸发台地充填层序、晚石炭世—早二叠世早期陆表海充填层序和早二叠世晚期—晚二叠世近岸碎屑湖盆层序，并可划分为曲流河三角洲、辫状河三角洲、湖泊、障壁海岸、陆棚和碳酸盐台地6种沉积体系。按岩电特征、沉积构造、古生物特征、剖面结构和测井相特征，进一步识别出16种沉积亚相。 通过分析岩石学特征及轻、重矿物组合特征，认为研究区是二个物源方向：一是来自北部的阴山古陆，二是东南部的东秦岭大陆。其中研究区中北部地区又可细分为东、西两个不同的源区，即阴山古陆东部太仆寺旗地区和中部的渣尔泰山及乌拉山地区，它们是研究区的主物源。在物源分析的基础上，分别编制了马五期、本溪组、太原期、山2期、山1期、盒8期和盒5-7期沉积相平面图，用以识别优势相的展布及其环境演化。 通过对研究区古生界层序界面、准层序及准层序组的识别，并结合体系域发育的特点，对古生界细分了层序地层，共识别出了22个层序界面，划分出了21个层序，建立了层序地层格架。研究区沉积建造概括为蒸发台地充填层序、陆表海充填层序和近岸碎屑湖盆层序。而且，通过横剖面对比，结合区域地质背景，恢复了研究区古地理面貌和演化过程。早奥陶世马家沟组经历了三个三级海平面升降旋回，其中马五期随着海平面下降，发育了蒸发台地和局限台地，加里东运动使研究区暴露水面，同时遭受剥蚀。从晚石炭世本溪期开始，由于东西向拉长，研究区缓慢下沉，广泛发育陆表海沉积。随后，海水退出研究区，并在早三叠世晚期和晚三叠世形成河流、三角洲和湖泊沉积。 研究区具有多种储集类型，其中辫状河三角洲和曲流河三角洲平原分流河道、前缘水下分流河道，蒸发台地和局限台地，以及砂坪、障壁岛砂体均是重要的油气储集体，应予以高度重视。储集岩主要有碎屑岩和碳酸盐岩二种。其中碎屑岩常见的有石英砂岩、岩屑石英砂岩及岩屑砂岩，填隙物有伊利石、伊蒙混层、高岭石以及硅质；黄铁矿、菱铁矿、铁方解石、铁白云石等，平均含量在20％左右。胶结类型以孔隙式为主，次为再生式、接触式、薄膜式及基底式。而碳酸盐岩常见的有细晶云岩、粉晶云岩、粒屑云岩及生物碎屑灰岩等，细晶云岩和粉晶云岩白云石晶体自形—它形，多数较污浊，部分具有雾心亮边的环带结构，晶体之间呈锒嵌接触。生物碎屑灰岩中生物碎屑含量不一，常形成原生孔隙及次生孔隙。 根据孔隙结构等多项技术参数，将研究区碎屑岩储层划分为四种类型，其中Ⅰ类储集层孔隙度＞12％，渗透率＞2×10-3μm2，为较好储集层。Ⅱ类储集层孔隙度为8-12％，渗透率为(0.4-2)×10-3μm2，为中等储集层。Ⅲ类储集层孔隙度4-8％，渗透率(0.1-0.4)×10-3μm2，为差储集层。Ⅳ类储集层孔隙度＜4％，渗透率＜0.1×10-3μm2，为非储集层。其中Ⅰ、Ⅱ类储集层多分布于盒8下段、盒8上段、山1及山2气层组。同时根据储层的基本储集空间类型在空间上的组合关系和贡献大小，将研究区奥陶系古风化壳储层可分出三种不同性质的储集类型。其中孔隙型以富含晶孔和晶间溶蚀为主，裂缝—溶蚀孔洞型以层状发育的溶蚀孔洞为主，而裂缝—微细孔型孔隙以晶间微孔为主。 研究区碎屑成岩作用可划分为早成岩阶段和晚成岩阶段，其中早成岩阶段又分为早成岩A期和早成岩B期，早成岩A期Ro＜0.35％，有机质成烃演化尚处于未成熟阶段，原生孔隙发育。早成岩B期Ro=0.35-0.5％，有机质处于半成熟阶段，压实作用明显。晚成岩阶段又可分为A、B、C三期，其中A期还可以进一步分为A1或A2亚期。晚成岩A1期Ro=0.5-0.7％，有机质低成熟次生孔隙形成，大部发石英具次生加大。晚成岩A2期Ro=0.7-1.3％，有机质成熟并进入生烃高峰期，部发石英继续生长形成二次加大边，并出现毛发状自生伊利石。晚成岩B期Ro=1.3-2.2％，有机质已高成熟，重结晶作用发育。 碳酸盐岩的成岩作用类型较多，主要包括溶蚀作用、交代作用、胶结充填作用和重结晶作用。研究区奥陶系古风化壳储层在早表生期，由于白云岩中易溶蚀的矿物被选择性溶蚀，形成各种孔隙。加里东抬升期，溶蚀作用进一步扩大，浅埋藏期由于酸性水的溶蚀产生次生孔隙，各种交代作用也可破坏孔隙。深埋藏期，有机质成熟脱烃基产酸性水对原有孔隙进一步改造。 最后，在沉积相及储层研究的基础上，提出两点建议，认为研究区北部从麒参1井-绥1井，向南经老君殿-马家砭-永坪-延川-延深1井，处在盒8气层组辫状河三角洲前缘水下分流河道、山2、山1和盒5-7气层组曲流河三角洲前缘水下分流河道砂体上，多套砂体厚度大，物性较好，下伏又有马五段局限台地和蒸发台地细、粉晶白云岩广泛分布，应加强该区带的勘探工作。另外，研究区南部从陕112井-富古1井-富探1井-宜探1井一带位于辫状河三角洲和曲流河三角洲前缘水下分流河道砂体上，下伏同样为马五段的细、粉晶白云岩，应引起足够的重视。