鄂尔多斯地块(盆地)西南部与祁连-北秦岭构造带相邻,是华北克拉通早古生代海相地层发育最全、沉积-构造现象最为丰富的地区。近年来,鄂尔多斯盆地中东部下古生界天然气勘探不断取得新的进展,盆地西南部早古代海相沉积-构造环境、原始盆地特征及其对原生油气地质条件的控制因素等成为了备受关注的热点问题。本文采用野外地质构造勘测、样品测试分析和构造岩相古地理编图相结合的研究方法,综合分析了鄂尔多斯地块西南部的盆-山结构面貌、早古生代海相沉积-构造环境和原始盆地特征及其对海相油气地质条件的控制因素。主要取得了如下研究进展和成果认识：野外地质构造剖面勘测与区域地质构造研究相结合,系统分析揭示了鄂尔多斯地块西南部的盆-山结构及其受控的断裂构造体系。认为鄂尔多斯盆地西缘的青龙山-平凉断裂与盆地南缘的老龙山-圣人桥断裂相接,共同构成鄂尔多斯(华北)稳定地块与其西南缘相邻活动造山带的构造边界；祁连-北秦岭构造带北部边界断裂带西起北祁连北缘海原(西南华山)断裂,向东与北秦岭北缘的洛南-栾川断裂相连,区域上构成了鄂尔多斯(华北)地块南缘浅层次逆冲褶断带与祁连-北秦岭深层次变质变形带之间的构造分界。重点海相地层剖面的野外勘测与锆石U-Pb年代学、岩石地球化学等样品测试分析相结合,系统查证建立了鄂尔多斯盆地西南缘下古生界海相地层的划分与对比方案,尤其是对研究区长期存有争议的几个重要海相地层单元的时代归属提出了新的定量年代学制约。认为盆地西、南缘的香山群、米钵山组和平凉组活动型海相复理石沉积砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄谱基本可比,尤其是盆地南缘平凉组凝灰岩和凝灰质砂岩锆石U-Pb年龄谱的年轻峰值年龄分别为462 Ma和454Ma,指示它们应主体属于晚奥陶世的同时异相沉积地层单元；盆地南缘唐王陵砾岩与平凉组及其相当地层单元的碎屑锆石U-Pb年龄谱存在显著差异,年轻年龄组分主要集中在744-963Ma,唐王陵砾与平凉组不具有可比性。海相层系野外和钻井剖面的沉积岩相类型及其环境演化的研究结果表明,鄂尔多斯地块西南部早古生代海相沉积主要发育海岸相、台地相、台地边缘相和深水斜坡相等4种的沉积相类型；沉积岩相类型的时空演化与不同沉积期沉积岩相编图研究进一步揭示,研究区早古生代海相沉积演化主要经历了寒武纪-早奥陶世和中奥陶世-晚奥陶世的两大海进-海退沉积旋回,以及与之相应的早中寒武世海进、晚寒武世-早奥陶世海退中奥陶世海进和晚奥陶世海退阶段等4个沉积阶段。通过沉积岩相、物源环境和岩石地球化学分析,结合区域构造古地理编图,将鄂尔多斯地块西南部早古生代划分为三大海相盆地演化阶段：寒武纪-早奥陶世的被动陆缘-稳定克拉通陆表海盆地,整体上呈现为台内浅洼、台地边缘低幅度坡折和坡折带外侧缓坡的结构-构造面貌；中奥陶世主体呈现为内部结构明显分异的台内坳陷、台地边缘L型裂陷边坡肩隆和台地前缘斜坡-深水裂陷海槽的结构-构造面貌,显示为陆缘-伸展弧后裂陷海槽边缘结构分异型克拉通边缘海-内陆架坳陷盆地；晚奥陶世有可能受控于弧后盆地相关的活动陆缘-碰撞弧后残余边缘海盆地。平凉组凝灰岩和(凝灰质)砂岩样品的锆石U-Pb年代学和微量元素分析结果表明,凝灰岩和(凝灰质)砂岩样品的物源主要来自于祁连-北秦岭岛弧杂岩、碰撞岛弧火山岩和(华北)鄂尔多斯地块基底变质岩的混合物源；凝灰岩和(凝灰质)砂岩样品的地球化学分析结果主体显示出活动大陆边缘和火山岛弧相关的复杂沉积-构造环境,凝灰岩锆石U-Pb年龄谱峰值基本限定了(华北)鄂尔多斯地块与祁连-北秦岭岛弧的初始碰撞时间主要发生在晚奥陶世的462-444Ma。早古生代海相盆地构造岩相古地理与海相源-储要素的对比关系研究表明,寒武系烃源岩主要受控于台地边缘斜坡沉积环境,储集岩主要为沿L型台地边缘坡折带及其侧翼的鲕粒云灰岩储集体；中奥陶世马家沟组烃源岩主要受控于沿L型台地边缘隆起前缘斜坡和后缘的台内坳陷局限海沉积环境,储集岩主要为受控于L型古隆起及其内、外侧翼斜坡环境的白云岩储集体；晚奥陶世平凉组烃源岩主要受控于鄂尔多斯古陆边缘的深水-斜坡相沉积环境,储集岩主要为古陆边缘缓-陡坡变换带的碳酸盐岩生物礁和前缘斜坡带的重力流沉积。