近年来,海相碳酸盐岩油气勘探在四川盆地、塔里木盆地和鄂尔多斯盆地取得了一系列重大发现,海相碳酸盐岩油气勘探越来越受到重视。鄂尔多斯南部早古生代处于海相沉积发育部位,早古生代地层发育、沉积厚度大,研究其构造演化和天然气保存条件对古老海相地层油气勘探具有重要意义。本次在前人研究基础上,在鄂尔多斯盆地南部开展了系统的野外观察、剖面测量及样品采集工作,对盆地南部构造特征、变形期次及演化历史进行了深入研究,应用多种方法对下古生界盖层及保存条件进行了分析,在此基础上,综合盆地下古生界构造改造强度、储层发育及盖层分布条件对研究区下古生界天然气勘探前景进行了综合评价,取得了如下认识:(1)盆地南部断裂发育,走向以近东西向、北东-北东东向为主,北西-北西西向次之,由南向北构造形迹规模由大到小,构造变形由强到弱。断裂主要形成于燕山期,其次为加里东期及喜山期。(2)盆地南部经历了多期构造运动的叠加改造,燕山期最为强烈,主要表现为一系列背向斜及伴生的断裂构造,是鄂尔多斯盆地南部构造带的主构造变形期,奠定了渭北隆起的构造格架;加里东期在盆地南缘西段表现强烈,主要表现为一系列向南倾北推的逆冲断裂;晚三叠世末,印支运动在盆地西南边缘较为强烈,表现为挤压抬升剥蚀;喜山运动以抬升剥蚀为主,发育正断层。(3)盆地南部主要有两期抬升冷却事件,分别是100-110Ma的早白垩世晚期和30-40Ma以来的新生代,具有南早北晚的特点。从早白垩世以来历经了强烈的剥蚀,抬升幅度较大,南部剥蚀量大,改造强烈,向北部改造强度及剥蚀量减小,改造强度周边强于盆地内部。(4)盆地南部区域性盖层主要是上古生界石盒子组和石千峰组泥岩;下古生界奥陶系发育致密石灰岩和泥灰岩,膏盐岩主要发育在东北部,作为局部的、直接的盖层。研究区南段(陇县以南)缺失区域性盖层,保存条件差。地层水矿化度具有北部高、南部低的特点,指示南部和西部天然气保存条件相对较差,盆地内部较好。(5)上古生界石盒子组泥岩厚度大,有较高的突破压力,达15MPa,封闭性强,盖层品质好;本溪组铝土岩突破压力大于15MPa,孔隙度和渗透率均较低,盖层品质较好;奥陶系膏盐岩突破压力最高,可达20MPa,孔隙度0.15%,渗透率0.8×10^-7um²,封闭性能强,盖层品质好。其次为泥灰岩,突破压力达12MPa,为较好的内幕盖层。(6)鄂尔多斯盆地南部上古生界泥岩突破压力具有从西向东、从北向南逐渐降低的特点,各井下石盒子组、石千峰组及山西组泥岩突破压力大多数大于15MPa,封闭性能好。(7)鄂尔多斯盆地南部天然气保存条件可划分为3类,总体而言保存条件由南向北变好,最南部奥陶系出露地表,找气前景差。中央古隆起及演化对研究区生储盖的分布及天然气成藏有重要的控制作用,预测了下古生界天然气勘探有利区,认为富县-宜川一带为天然气勘探有利区块,彬县-淳化为较有利区块。