本论文综合应用高分辨率层序地层学、沉积学、储层地质学等理论和方法,通过对野外剖面的实地观察、钻井岩心的详细描述、测井资料的综合解释、储层岩性物性分析等手段,对鄂尔多斯盆地黄陵地区延长组长4-长6的沉积相进行识别,分析了沉积相空间展布及演化特征,并预测了该地区油气勘探有利区带。在野外剖面、岩芯、钻/测井资料研究基础上,运用高分辨率层序地层学理论及技术方法,将研究层段长4-长6段划分为6个中期基准面旋回,建立了研究区的层序地层格架。并以层序格架为控制,进一步划分为5个砂组(自下而上命名为长6~3、长6~2、长6~1、长4+5~2和长4+5~1),并以此作为沉积相作图的基本单元。通过全区的对比,重点对骨干剖面分析,结合岩芯观察及钻/测井资料,从纵向叠置方式和横向演化规律的角度对富黄探区延长组长4-长6段进行了总结和分析,并依据总结的层序地层发育特征,建立了研究区延长组长4-长6段的层序充填模式。通过阅读大量文献,总结前人对研究区该层段的认识,进行碎屑颗粒的粒度分析、薄片骨架矿物分析,结合鄂尔多斯盆地古水流流向背景,认为黄陵区块延长组长4-长6沉积时期主要受来自东北的主物源控制影响砂体的发育和展布。通过大量的野外露头观测、岩心观察和描述以及对钻/测井,依次根据沉积岩颜色、组分、颗粒结构、沉积构造、自生矿物、古生物等特征,开展了层序格架约束下的沉积相和沉积微相的研究。确定了黄陵地区延长组长4-长6沉积环境主要为深湖相-浅湖,主要发育3种沉积相类型,分别为发育在研究区东北部的三角洲相、西南部的湖底扇相和湖泊相。总结了三角洲相和湖底扇相的发育及其演化规律。在油气成藏条件、有利储集体预测及岩性圈闭控制因素分析的基础上,总结出黄陵地区长4-长6段主要发育三角洲前缘亚相,在砂体等厚图中可见研究区东北和中部相对富集的砂体类型为水下分流河道、河口坝砂体,同时由于深水重力流作用,在研究区西南向发育大量的湖底扇砂体,是岩性圈闭勘探的有利目标,确定了层序地层格架下不同类型的储集砂体展布规律和主控因素,分析了长4-长6中5个油层组的储集砂体的时空展布和演化规律,并综合预测了油气勘探的5个有利区。