宁南地区以宁夏回族自治区南部为主体,地跨相邻陕、甘部分地区。大地构造位置上,位于阿拉善地块、祁连褶皱带和华北板块之间的交汇地带；地层区划上,区内石炭系主体属祁连沉积区。区内石炭系为海陆交互相沉积,暗色泥页岩发育、煤层分布广泛,为研究区主要的烃源岩层系之一。然之前区内的油气勘探工作,主要对中生代烃源岩系展开,对石炭系烃源岩工作尚少、研究薄弱。本文在系统梳理、总结前人成果的基础上,全面展开野外地质考察、典型剖面实测,进行多项分析测试等工作。通过地球物理、盆地地质学、沉积学、岩相古地理、石油地质学、油气地球化学等基础学科综合研究,在宁南地区石炭纪地层、沉积相带、油气资源远景等方面取得以下主要认识：(1)宁南地区石炭系由下至上分为下石炭统前黑山组、臭牛沟组,上石炭统土坡组和太原组,地层发育齐全。前黑山组和臭牛沟组展布范围东以窑山-炭山一线为界,南达屈吴山,向西和北延展,在香山南部局部缺失；上石炭统展布范围扩大,土坡组东界越过罗山至鄂尔多斯盆地西缘韦州地区,南达南华山、甘肃静宁一带,展布范围最广；上石炭统太原组在东北部进一步扩展,而西南部地层缺失较为严重。(2)宁南地区石炭系主体为海陆过渡相沉积,可划分出碳酸盐岩台地、浅海、障壁岛-渴湖-潮坪以及三角洲四大沉积体系。碳酸盐岩台地相仅出现在早石炭世,故厚层块状碳酸盐岩在早石炭世发育,而上石炭统不发育。具体而言,前黑山组的沉积环境有咸化渴湖、潮坪、局限台地、三角洲等相带；臭牛沟组为潮坪、开阔台地、三角洲等相带；上石炭统土坡组和太原组岩性以陆缘碎屑和粘土岩为主,夹少量碳酸盐岩,以浅海相、潮坪相和三角洲相为主要相带。(3)宁南地区石炭纪地层厚度大,暗色泥岩十分发育,最大累积厚度超过500m,此外还有煤层,具有良好的生烃物质基础。石炭系烃源岩总有机碳含量高,多集中在2.0%以上,指标显示为好的烃源岩；然而可能受地表样品遭受风化改造等影响,氯仿沥青“A”和岩石热解数据较差。综合来看,有机质丰度达到中等-好的烃源岩标准。由于整体为海陆交互相含煤岩系,烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主,偶含Ⅱ型。岩石样品Ro测试和热解Tmax数据表明,石炭系烃源岩热演化程度多集中在成熟-高成熟阶段。考虑到覆盖区内石炭系埋深状况,认为烃源岩成熟度以高成熟,甚至过成熟为主。综合有机质丰度、类型和成熟度,认为宁南地区石炭系烃源岩是较好的气源岩。(4)综合对比宁南地区及邻区石炭纪地层、沉积、烃源岩等方面特征,认为宁南地区兼具优良的烃源岩和较好的保存条件,地表油气及其储集砂岩特征显示,石炭系深埋期曾发生过油气充注。宁南地区是良好的石炭系油气远景区。