本文是中石油勘探项目《鄂尔多斯盆地下古生界层序地层及沉积相研究》部分研究成果。以大量的野外实测剖面、测井、录井、地震资料为基础,结合室内薄片鉴定、化石鉴定结果,并参阅前人的研究成果,应用地层学综合研究方法,对鄂尔多斯下古生界进行沉积相、层序地层及层序岩相古地理研究。鄂尔多斯盆地下古生界以海相碳酸盐岩沉积为主,根据其沉积特征可区分出滨岸碎屑岩、潮上带、潮间带、潮下带、局限台地、泻湖、开阔台地、鲕滩、台地斜坡、生物礁、重力流、浅海陆棚、深水盆地等13种沉积相。鄂尔多斯盆地下古生界地层可区分出28个三级层序。其中寒武纪10个,层序的平均时间为3.8Ma;奥陶纪18个,层序的平均时间为1.9Ma。以中奥陶世马家沟期与下奥陶世亮甲山期为界,划分出2个二及层序,整个下古生界为1个完整的一级层序。寒武纪时,盆地的西、南、东缘海平面变化基本一致,沉积序列可完全对比。早寒武世为滨岸碎屑岩相,中寒武世毛庄期为潮上带砂泥坪相,中寒武世徐庄期为潮间—潮下带泥灰坪相,中寒武世张夏期形成了广阔的碳酸盐台地,晚寒武世形成了开阔台地竹叶滩相。奥陶纪以后东、西方向由于庆阳古陆的隔绝,沉积环境发生分异。中奥陶世马家沟期,东部地区出现明显的三个海平面变化旋回,为蒸发型台地沉积,而西部地区海平面继续加深,由开阔台地发展为水下型台地、浅海陆棚相;晚奥陶世由于构造运动盆地东部暴露地表,而西部发生强烈沉降,沉积了以浊积岩为主的深水相序列;晚奥陶世末期海水退出鄂尔多斯盆地。在以层序为单位进行岩相古地理研究时,提出空间数据库的设计与应用方法:以自然层为单位将地层记录定量化处理,通过统计、计算并提取出层序厚度、陆源物含量、准同生白云岩含量、平均颜色值、准层序个数、准层序平均下、上单元厚度比例等二次信息,应用等值线图进行空间对比和叠加分析,实现了定量古地理研究。实践证明是一种可行的科学研究方法,可以广泛推广使用。使用该技术,编制了28个层序的岩相古地理图。