大型沉积盆地的发育和消亡往往受区域动力学环境控制,其构造格局和沉积充填往往具有较好的响应和记录。早古生代晚期是华北克拉通海相盆地走向消亡的关键时期,鄂尔多斯盆地南部经历了由被动大陆边缘向主动大陆边缘转化的过程,其构造格局-沉积充填对探讨鄂尔多斯盆地发展演化、区域动力学背景和油气潜力研究具有重要意义。基于此,本文以鄂尔多斯盆地南部早古生代构造-沉积演化为主线,结合野外露头剖面、地震资料、钻井资料及相关测试分析,重点关注和综合分析了盆地南部早古生代晚期构造格局变化和沉积充填过程、构造-沉积事件及剥蚀改造特点,并以同期凝灰岩夹层为纽带,厘定早古生代晚期构造-沉积环境转变的时限,初步探讨了其发生的动力学背景,并结合盆地南部潜在烃源岩特征与隆凹构造格局,对该区油气勘探潜力进行了初步评价,主要取得了以下结论和认识:(1)基于对盆地南部下古生界大量野外露头、地震剖面及钻井等资料的分析,指出盆地南部于早古生代晚期(平凉期)构造格局和沉积充填出现了明显转变。由早、中期(寒武纪-早中奥陶世)广泛分布、厚度稳定的以浅水碳酸盐岩、碎屑岩为主的沉积,转变为晚期(平凉期)发育局限、向南地层厚度迅速增大,且以深水薄层页岩、硅质岩为主的沉积,同期正断层大量发育;构造格局经历了由大陆边缘坳陷、开阔台地向深水斜坡环境的转变。(2)综合分析,认为早古生代晚期(平凉期开始),盆地南部碎屑流、重力流和硅质岩等代表深水环境沉积的出现,同期凝灰岩夹层的大量发育,盆地西南部中央古隆起的快速隆升及同沉积正断层的出现;西南部上、下古生界平行不整合和角度不整合、晚加里东时期的沉积间断和地层遭受强烈剥蚀等现象,是早古生代晚期盆地南部由被动大陆边缘向主动大陆边缘转化的构造-沉积响应。(3)通过对盆地南部早古生代晚期(平凉期)凝灰岩(斑脱岩)夹层岩石学、赋存层位、地球化学及年代学的综合研究,认为稳定的较深水体环境是凝灰岩得以保存的关键,进一步明确了该区凝灰岩源岩以中、酸性岩浆为主,形成于火山岛弧环境,发育时限主要集中于晚奥陶世桑比期-凯迪期(449~453Ma);结合凝灰岩由南向北减薄的展布特点,认为早古生代晚期鄂尔多斯盆地南部构造-沉积体系的转变,与其南侧秦岭地区商丹洋盆的消减、闭合过程具有密切的时空联系。(4)有机碳及热演化史等综合分析,认为鄂尔多斯盆地南部下古生界寒武系暗色泥岩和奥陶系平凉组泥页岩为该区潜在的烃源岩层系;早古生代晚期盆地西南部中央古隆起的进一步发育及其东南、西南侧奥陶系深凹陷的出现,构成了良好的古隆起、古凹陷及区域不整合面配置结构,并保存至今,是该区早古生代潜在的油气勘探有利区。