甘肃平凉奥陶系平凉组位于鄂尔多斯盆地西南缘,鄂尔多斯盆地奥陶系主要为碳酸盐岩台地沉积,中奥陶世受北秦岭弧后盆地的拉张与扩张影响,发生强烈沉降和沉积转换,形成了一套深水沉积。研究区平凉组岩性以砂屑灰岩、泥晶灰岩、粉屑灰岩及页岩为主,夹有砾屑灰岩及泥岩等,伴有水平层理、平行层理、交错层理及波状层理等沉积构造。在前人研究成果、野外实测剖面、室内薄片鉴定和地球化学分析的基础上,综合研究,认为研究区平凉组为深海沉积环境,主要发育深水原地沉积、等深流沉积、浊流沉积及碎屑流沉积四种沉积类型。深水原地沉积岩性以深灰色页岩、灰色薄层泥晶灰岩为主,夹灰色薄层砂屑灰岩,发育水平层理。等深流沉积岩性以灰色薄-中层砂屑灰岩为主,层面多为波状,局部呈透镜状,具有明显的细-粗-细旋回。浊流沉积岩性以灰色薄-中层砂屑灰岩为主,底部可见侵蚀面、槽模,发育块状层理及粒序层理。碎屑流沉积以灰色厚层砾屑灰岩为主,块状层理发育。研究区平凉组下部岩性以砂屑灰岩、砾屑灰岩、粉屑灰岩及页岩为主,砂屑灰岩底面可见侵蚀面,发育不完整的鲍马序列、粒序层理、水平层理、平行层理等。主要发育重力流沉积、深水原地沉积及部分等深流沉积。中部以砂屑灰岩、泥晶灰岩及页岩最为发育,伴有水平层理、平行层理、波状层理、交错层理及不完整的鲍玛序列等沉积构造。等深流沉积相较下部呈增加的趋势。上部主要发育亮晶砂屑灰岩、页岩及泥晶灰岩。亮晶砂屑灰岩以厚层、块状为主,可以划分出多个细-粗-细的旋回。多处发育有缝合线构造,大致平行层面分布。镜下可见鲕粒。该时期可能经历了等深流与重力流的共同作用。综上,研究区平凉组下部以重力流沉积为主,向上等深流沉积逐渐增多,重力流沉积规模逐渐减小。为了恢复研究区平凉组沉积时期的古沉积环境,在对岩石类型及沉积类型研究的基础上,结合地球化学指标变化,对剖面的古水深、古气候、古盐度及古氧化还原环境进行了相关分析。基于V、Sr、87Sr/86Sr、Sr/Ba、Sr/Cu、Rb/Sr、B/Ga、U/Th、V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、Ceanom及Ce/La等地球化学指标的垂向变化特征对古沉积环境的反演表明,剖面自下而上,相对海平面整体呈上升趋势,古气候由湿润向干旱转变,古盐度逐渐增大,沉积环境还原性逐渐增强。此外,V、87Sr/86Sr、Rb/Sr的值可在一定程度上反映研究区平凉组不同深水沉积类型的差异。对研究区平凉组地球化学分析结果表明,古水深较深、古气候较干旱、古盐度较大且沉积环境还原性较强有利于等深流沉积的形成。古水深较浅有利于发育重力流沉积。古水深较深、古气候较温湿,古盐度较小且沉积环境还原性较强有利于发育深水原地沉积。