随着非常规油气资源勘探开发的不断深入,致密砂岩气业已成为我国油气资源的重要组成部分。临兴区块位于鄂尔多斯盆地东缘,已探明丰富的致密砂岩气资源,但由于该区勘探程度较低,尚未针对上古生界致密气开展系统的热演化史、生排烃史及天然气成藏期的研究,导致致密气成藏机理认识不清,有利勘探区带选取困难。论文从地质特征、有机地球化学特征和生烃能力三个方面对临兴区块本溪组、太原组及山西组三套源岩进行了评价,结果表明,临兴区块碳质泥岩、暗色泥岩和煤三种岩性的烃源岩,煤的生烃能力最强,碳质泥岩和暗色泥岩差别不大。整体上区块内源岩的生烃强度普遍大于10×10~8 m~3/km~2,具备形成大气田的气源条件。通过文献调研、资料分析、样品测试等方法,确定了盆地模拟需要的一系列参数,采用盆地模拟方法,建立了临兴区块地质模型并恢复了埋藏史、热史、生烃史以及排烃史。依据地质分析和盆地模拟结果,确定了临兴区块烃源岩排烃的四个阶段,分别是:中三叠世开始排烃、晚三叠世—中侏罗世快速排烃、晚侏罗世—早白垩世生排烃高峰、晚白垩世—现今地层抬升后缓速排烃。综合盆地模拟和流体包裹体分析结果,确定了临兴区块上古生界太2段、盒8段、千5段几个主力气层的天然气成藏期次,揭示了临兴区块上古生界致密气从晚三叠世—早白垩世持续充注,充注高峰期为晚侏罗世—早白垩世,中期连续性稍有减弱,源内充注最早,其次为近源,远源充注最晚。