本论文在区域背景资料和前人研究成果的基础上,结合野外剖面、测井曲线、钻井岩芯和分析化验资料等对鄂尔多斯盆地南部上古生界进行了地层划分与对比、物源分析、沉积体系和岩相古地理研究,对鄂尔多斯盆地南部天然气勘探具有重要的意义。在前人地层划分的基础上,根据区域标志层将研究区晚古生代地层划分为上石炭统本溪组、太原组,下二叠统山1段、山2段,中二叠统盒1段、盒2段、盒3段和上石盒子组,上二叠统石千峰组。综合运用各种物源分析方法,结果表明研究区主要有两个物源区,北部物源主要来自阿拉善—阴山古陆,南部物源来自祁连—秦岭古陆。从本溪期—石千峰期北部一直提供物源,而南部在本溪期—山西期不提供物源,真正提供物源是从石盒子期开始的。在物源分析研究基础上,综合岩石类型、测井资料、沉积构造、古生物化石、岩电组合和沉积旋回等将研究区上古生界划分为5大沉积体系,分别为辫状河三角洲沉积体系、障壁海岸沉积体系、曲流河三角洲沉积体系、浅海陆棚沉积体系和湖泊沉积体系。通过岩相古地理研究表明：研究区本溪期和太原期主要为陆表海沉积阶段,主要发育浅海陆棚沉积体系和障壁海岸沉积体系；山西期为海陆过渡阶段,主要发育障壁海岸沉积体系和曲流河三角洲沉积体系；石盒子期和石千峰期为内陆湖盆沉积阶段,主要发育辫状河三角洲沉积体系、曲流河三角洲沉积体系和湖泊沉积体系。