鄂尔多斯盆地北部的构造-沉积演化相比盆地主体具有特殊性和复杂性,尽管勘探已发现了多套气层,但不同区带多层天然气差异成藏规律仍不清楚.本文利用伊陕斜坡—伊盟隆起构造过渡带上杭锦旗地区井、震资料,结合区域构造演化研究,恢复了中元古界—古生界残存地层分布,分析了中元古代以来6个关键时期的构造、沉积演化过程.根据元古宇与古生界的构造叠置关系,将研究区划分为断陷-斜坡、断陷-凸起、凸起-断阶和凹陷-斜坡4种类型,认为构造演化控制了1套主力烃源岩和3套勘探层系储层的差异叠合:石炭-二叠系煤层烃源岩成熟度呈西高东低,西部镜质体反射率R_o为1.3%~1.7%,东部镜质体反射率R_o为0.8%~1.3%;二叠系下石盒子组储层物性呈东好西差,东部孔隙度φ为10%~20%,西部孔隙度φ为5%~10%;奥陶系马家沟组及中元古界长城系储层在局部地区残存分布.研究结果表明:在源-储差异配置与构造演化控制下,断陷-斜坡叠置区主要发育二叠系地层-岩性气藏及长城系潜山气藏,是寻找多层富集目标的最有利区带;凹陷-斜坡叠置区是奥陶系灰岩缝洞型气藏与二叠系构造-岩性复合气藏叠合发育有利区;凸起-断阶叠置区是上古生界多类型气藏复合发育区;断陷-凸起叠置区则是长城系及二叠系源外气藏潜在发育区,可作为近期勘探突破目标.石炭-二叠系高成熟烃源岩(R_o>1.3%)分布控制了3套层系天然气叠合富集,整体为源内充注成藏模式;高成熟烃源岩区之外主要为源侧运移成藏模式,继承性古隆起上的有效圈闭是天然气聚集的主控因素.