鄂尔多斯盆地的天然气勘探发现与理论认识的深化密不可分，该文以靖边气田为重点解剖对象，在对盆地古生界天然气勘探新突破认识的基础上，重新分析和梳理靖边气田天然气地球化学资料，进一步认识靖边气田的成因及其演变机制。靖边气田不同层系天然气地球化学特征与成因存在显著差异，马家沟组中下组合天然气主要与下古生界碳酸盐岩烃源形成的海相油型气有关；马家沟组上组合天然气是上古生界煤型气与下古生界油型气复合的结果，不同区域下古生界烃源贡献有差别，盆地中东部盐下天然气藏的下古生界烃源贡献不容忽视。下古生界存在有效烃源，马家沟组的干酪根、分散可溶有机质和酸溶有机质是构成烃源物质的3个重要组成部分。有机酸盐生烃和TSR作用是造成马家沟组烃源岩无机碳同位素显著负漂的主要原因，同时也是马家沟组烃源岩生烃的主要证据。