鄂尔多斯盆地三叠系延长组油页岩资源潜力巨大,勘探前景广阔。油页岩的含油率、发热量等工业品位参数与其形成古沉积环境和后期演化有密切关系。不同的沉积环境对油页岩特征具有重要影响,反之油页岩特征也可重建沉积期的古环境。对沉积环境的恢复有利于明确油页岩的形成机制,探讨其发育环境,并对鄂尔多斯盆地油页岩的勘探提出理论指导。基于石油地质学、沉积岩石学、有机地球化学、无机地球化学和盆地分析等多学科理论指导,通过对鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油页岩的岩石学、矿物学、元素地球化学和有机地球化学等特征进行研究,分析了油页岩沉积期的沉积相、古气候、古氧化还原条件、古盐度、古水深和热水沉积特征,对油页岩烃源岩品质进行评价,探讨有机质来源,并提出油页岩沉积模型。鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油页岩沉积期发育大量水平层理、底模构造、布丁构造、泄水构造、包卷层理、滑塌构造及大量古生物化石,反映沉积期水体水动力相对较弱,沉积相为深湖-半深湖相。油页岩中矿物以粘土矿物、石英和长石为主,见少量白云石、磷铁矿和方解石,粘土矿物主要包括伊利石、伊/蒙混层、高岭石和绿泥石。鄂尔多斯盆地南部钻孔中长7油页岩含油率为4.3-9.1%,发热量为3.85-9.49MJ/kg,灰分为68.15-86.08%(平均76.93%),全硫为2.47-7.48%,表明鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油页岩的工业品级为中等品级-高硫油页岩。鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油页岩主量元素中SiO₂含量最高,其次为Al₂O₃和TFe₂O₃,其余氧化物含量均较低。油页岩Al/Si比值较低,为0.26-0.37,反映SiO₂的赋存形式主要是石英。Si/(Si+Al+Fe)为0.55-0.68,说明鄂尔多斯盆地南部长7油页岩沉积期距离陆源区并不远。Log(SiO₂/Al₂O₃)-log(TFe₂O₃/K₂O)图解表明长7油页岩类型为页岩和含Fe页岩。相比上陆壳均值(UCC),油页岩中微量元素Cu、U、Cd和Mo呈极度富集型。微量元素特征、La/Th-Hf和Co/Th-La/Sc判别图解表明,油页岩的母源为长英质酸性岩石。稀土元素配分曲线表明,鄂尔多斯盆地南部长7油页岩的物源来自北部阴山结晶岩和南部秦岭-大别山岩结晶浆岩。长7油页岩样品化学蚀变指数(CIA)为62.07⁷3.09,平均68.12。Sr/Cu为1.01³.45,平均为2.06,反映出中等的风化程度及温暖、湿润的古气候条件。V/Cr为2.18⁵.27,平均3.72;V/(V+Ni)为0.82⁰.92,平均0.88;U/Th为0.91⁶.39,平均3.52;δU为1.46¹.90,平均1.77;AU为8.03⁶2.93,平均39.84,表明油页岩沉积时期氧化还原条件以强还原为主。硼元素法及Sr/Ba结果显示,油页岩沉积时期水体以淡水或微咸水沉积为主,不存在海侵的可能性。通过Co元素法定量恢复古水深,认为长7油页岩沉积期古水深平均范围为29.55⁸3.58m,为深水环境。Eu异常、Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、U/Th和Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10和SiO₂/(K₂O+Na₂O)判别图解均表明,长7油页岩沉积时期存在较强的热液流体活动。热液流体活动对对烃源岩主要有两方面影响。一方面,热流体活动可以促进有机质富集,另一方面,可以增强水体的还原性,有利于有机质的保存。鄂尔多斯盆地南部衣食村长7油页岩剖面样品实测结果表明,长7油页岩总有机碳(TOC)为0.29²4.68%,平均12.27%;生烃潜量(S₁+S₂)为0.29⁷5.25mg/g,平均为34.63mg/g;氯仿沥青“A”含量为0.06⁰.65%,平均为0.34%,有机质丰度为很好的烃源岩级别。有机质显微组分及干酪根类型图解表明长7油页岩的有机质类型为II型。Tmax为422-469℃,平均437.21℃;Ro为0.98¹.15%,平均为1.07%,表明油页岩正处于生油窗阶段(成熟阶段)。长7油页岩αααR规则甾烷C₂₇、C₂₈、C₂₉以“V”型为主,油页岩有机质来源属于混合型,既有低等水生生物,也有陆源高等植物,Pr/nC₁₇为0.22⁰.76,平均0.33,Ph/nC₁₈为0.35¹.62,平均0.61,显示长7油页岩处于成熟阶段。Pr/Ph为0.39⁰.60,平均0.52,反映了还原环境。印支期,华南板块向北与华北板块俯冲,形成了秦岭造山带,位于华北板块南部的鄂尔多斯盆地南部发生区域性隆起,并逐渐转为陆相沉积,三叠系延长组长7油页岩有机质来源中有相当比例的陆源高等植物,油页岩沉积期水体较深,气候温湿,以淡水为主,并存在明显的热流体活动。根据以上特征建立了鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油页岩沉积模型,期望对盆地南部油页岩评价与勘探提供一定理论依据。