以鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段6亚段（简称马五6亚段）为例，基于测井、录井、岩心和薄片等资料，研究古地理格局与膏盐岩-碳酸盐岩共生体系沉积分异的关系。结果表明：（1）在研究区内识别、细化出桃利庙西洼、桃利庙水下高地、桃利庙东洼、横山高地、东部盐洼、北部斜坡和西南部斜坡等7个次级地貌单元。（2）由西向东古地貌为“三洼两高”，“三洼”依次发育白云质局限潟湖、膏质蒸发潟湖、盐质蒸发潟湖，“两高”依次发育高能颗粒滩和微生物丘，南北两侧斜坡则发育环陆云坪。（3）古地貌格局造成来自西北侧祁连海补给海水的自然分异，控制白云岩、膏岩、盐岩共生体系由西向东的偏心式沉积分异，有别于经典的“牛眼式”和“泪滴式”干化收缩分布模式。（4）中祁连地块向华北板块碰撞俯冲，远端挤压应力传递形成马五6亚段沉积期的近南北向凹凸地貌格局。（5）桃利庙水下高地和横山高地马五6亚段发育南北向展布的丘滩有利相带，是勘探有利区，未来具有较大勘探潜力。