鄂尔多斯盆地南部中晚三叠世延长期富烃凹陷油气资源丰富,控制着盆地石油的生成和分布,是盆地油气赋存和成藏的主要单元。而在现今盆地残留地层分布范围之外的东南部豫西地区仍发育有分布范围较广、厚度不一且具富有机质岩石的三叠纪地层,二者的关系尚无定论。本文以豫西地区中上三叠统为研究对象,通过野外地质考察、沉积学、岩相古地理、岩石矿物学、地球化学等研究,揭示与延长期同时代地层的分布范围、厚度展布、沉积相特征、古地理环境、生油岩特征等,探讨其与鄂尔多斯盆地延长期富烃凹陷的相互关系以及中晚三叠世的原始沉积范围。对地质露头、钻井、地震等资料的研究表明,现今豫西地区残留的中上三叠统分布较零散,地层厚度变化较大,发育多个沉积较厚区,且总体平行于秦岭造山带呈北西-南东向展布。地球化学特征表明,研究区上三叠统形成于温暖潮湿、淡水-微咸水的环境,南召、五里川和伊川地区发育有半深湖-深湖相沉积,与鄂尔多斯盆地南部铜川地区相近,而济源、义马地区仅发育浅湖相沉积。地震、碎屑锆石、常量元素等资料显示,豫西地区与鄂尔多斯盆地南部富烃凹陷上三叠统具有类似的构造环境,南召、五里川、伊川和济源地区的物源均来自南部秦岭造山带和华北克拉通,义马地区则主要来自北部物源。同时豫西地区暗色泥岩层系中发育有与铜川地区类似的凝灰岩、软沉积构造、钙质结核等沉积现象,表明其与鄂尔多斯盆地南部富烃凹陷同处于活跃的地质背景。对上三叠统进行有机地球化学分析,豫西地区暗色泥岩的有机质类型主要为Ⅱ、Ⅲ型,有机质丰度除伊川地区外均较低;而热演化成度差异较大,其中南召、五里川地区因受岩浆热液活动而显示较高。综合对比认为,南召、五里川地区的烃源岩质量与铜川地区相似,伊川地区的烃源岩与韩城地区相似。综上所述,认为中晚三叠世豫西地区与鄂尔多斯盆地属于同一大型沉积盆地,主体属同一富烃凹陷。烃源岩发育区的东南界超过了伊川与南召地区,其中南召、五里川地区和铜川地区共处于延长期富烃凹陷水体较深的核部,伊川地区、济源地区和义马地区则处于富烃凹陷的边部。后期的区域不均匀抬升和来自秦岭造山带由南向北的逆冲作用,导致研究区大范围的地层遭受强烈而不均匀的剥蚀改造,逐步形成现今地层零散分布的格局。本文研究成果将为鄂尔多斯盆地富烃凹陷的进一步评价和勘探提供重要科学依据。