鄂尔多斯盆地东南部马家沟组碳酸盐岩储层显示良好的天然气勘探开发前景。通过应用沉积学理论、综合地质、钻井、测井及相关实验数据得出其地球化学和沉积特征等,同时对研究区古地貌进行恢复,明确古地貌特征及对储层发育的控制作用,最终对有利储集带进行预测研究。结果表明:马家沟组储层主要为马六段和马五段灰色、灰白色厚层、块状灰岩和白云岩,二者普遍含有岩浆碳酸岩和沉积碳酸盐岩,具有δ13C和δ18O偏负特征,属早古生代海相碳酸盐岩沉积特征。区内古地貌呈现台地为主,沟台并存局面,以古岩溶台地、古岩溶斜坡和古岩溶盆地为主,东南部存在岩溶残丘。其中东部铝土岩风化壳、古岩溶斜坡及东南部溶蚀残丘是天然气富集的有利地带。