鄂尔多斯盆地是我国最重要的大型海陆过度相沉积盆地之一。近年来随着我国对天然气的勘探开发力度加深,鄂尔多斯盆地北部已经发现了苏里格、榆林等大型上古生界气田,然而对鄂尔多斯盆地南部上古生界地层的研究尚处于薄弱阶段,且以往的研究主要集中在常规油气资源和煤层气方向,极大的制约了鄂尔多斯盆地页岩气的勘探开发。本文以沉积学和烃源岩生烃理论为指导,对鄂尔多斯盆地南部太原组、山西组展开研究,提出了鄂尔多斯盆地南部太原组、山西组有利泥页岩储层的形成环境、成藏特点。太原组、山西组是鄂尔多斯盆地上古生界主要含泥页岩层段。根据对研究区野外实测剖面和收集到的钻井柱状图,识别出研究区太原组、山西组主要发育河流相、湖泊相、三角洲相、障壁海岸相和浅海陆棚相共5种沉积相和河漫亚相、浅湖亚相、三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、障壁岛亚相、泻湖亚相、潮坪亚相和碳酸盐台地亚相共8种沉积亚相。研究区泥页岩分布广泛,太原组以永和、环县为东西两个沉积中心相研究区中部以此减薄;山西组上段和山西组下段则以这两个沉积期的湖泊为沉积中心,向南北两侧减薄。研究区泥页岩有机质丰度(TOC)总体含量较高,样品中TOC在1%以上的超过75%。通过元素分析表明研究区泥页岩干酪根类型主要为Ⅱ1型(腐殖腐泥型)、Ⅱ2型(腐泥腐殖型)还有少量的Ⅲ型,具有很好的生气潜力。鄂尔多斯盆地南部太原组、山西组地层的有机质镜质体反射率(Ro)集中在0.8%~2.0%,大部分属于高成熟阶段。对研究区样品X衍射分析表明,太原组、山西组泥页岩主要以蒙脱石、伊利石、绿泥石等粘土类矿物和石英、长石等脆性矿物为主;且研究区泥页岩孔隙发育程度高,连通性较好,渗透率极低,可以作为页岩气的优良储层。本文通过对研究区泥页岩岩样有机质含量、成熟度、有机质类型和孔隙度、渗透率的研究和研究区沉积相的研究,总结出了泥页岩发育规律,完成了鄂尔多斯盆地南部有利区域的优选,同时为下一步鄂尔多斯盆地的上古生代页岩气开发提供理了论依据。