鄂尔多斯盆地是富含油、气、煤的大型盆地,近年来在大宁-吉县研究区发现了大规模的天然气藏,而山西组2段正是该区重要的产气层位之一。针对研究区沉积体系分布不清,因此,本次论文在调研前人研究成果基础上,结合钻录井、岩心及野外露头资料,以层序地层学、沉积学等理论为指导,在区域地质构造的基础上,以煤层系5号煤层作为层序格架的标志层,以大量实际钻井为中心,以岩心精细观察描述及野外精细解剖为重点,以山西组山2~3亚段、山2~2亚段及山2~1亚段沉积微相的平面展布为主线,明确了山2段煤层系的物源方向与沉积演化规律,并建立了本研究区的沉积相模式,主要取得了以下几点认识:1、层序地层划分:将山西组2段地层划分为1个三级层序,山2~3亚段、山2~2亚段及山2~1亚段地层分别划分为1个四级层序,在区内对比性很好。山2段底界为曲流河三角洲前缘形成的北岔沟砂岩之底,而其下为滨浅海相的泥质或者碳酸盐岩沉积,山2段顶界为船窝砂岩之底。2、沉积微相识别:根据岩心的精细观察,识别出了9种岩相类型、3种典型的岩相组合、以及4种典型的垂向沉积序列,研究区山西组2段共发育5种沉积微相,即水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、漫溢砂微相及远砂坝;整体位于三角洲前缘的亚相。3、沉积体系展布:鄂尔多斯盆地大宁-吉县地区山西组2段主要发育海陆过渡相沉积体系,以曲流河三角洲前缘亚相为主,山2~3亚段主要发育3条水下分流河道带,整体由西北向东南方向逐渐汇聚为2条砂体带,物源方向来自西北部或者北部;相比山2~3亚段时期,山2~2亚段期大的沉积格局基本没变,但在平面规模上三角洲朵叶在变小。相比山2~2亚段时期,山2~1亚段期沉积格局具有继承性,也是合并成2条主砂体带,且在平面规模上较推进得更远且河道分叉增多,三角洲朵叶也在变大。4、沉积相的模式:明确了鄂尔多斯盆地大宁-吉县地区精细平面沉积微相展布特征,重新厘清山西组2段的沉积演化规律,优势相带为水下分流河道及河口坝,北部充足的物源供给,为本区连片水下分流河道砂体带及三角洲朵叶的沉积形成,奠定了良好的物质基础。