钾盐具有十分重要的农业价值,是我国最紧缺的资源之一。陕北盐盆位于鄂尔多斯盆地中东部米脂-绥德地区,盆内奥陶系马家沟组马一段、马三段与马五段出现大型海相蒸发岩。其中,马家沟组马五段内部第6亚段(马五6亚段)内已发现不同程度的钾矿化特征,是我国寻找海相大型钾盐矿的重要目标层位。本次研究在收集前人资料的基础上,详细分析陕北盐盆绥探1井、绥钾1井、吴堡1井、榆9井、米探1井与镇钾1井6口盐探井岩石学、沉积学、地球化学特征资料,对盐凹马五6亚段内部进行了Ⅳ级含盐韵律识别、划分与对比,同时对各个韵律内的溴含量、溴氯指数与含钾性进行测试,发现:首先,东部盐凹划分出4个Ⅳ级成盐韵律,西部划分出3个Ⅳ级成盐韵律,结合相关的层序地层学研究,发现表明马五6亚段存在4次四级相对海平面升降旋回变化。东部成盐作用经历时间较长,有利于成钾。西部盐凹封闭性较差,成盐时间短,后期西部祁连海海侵作用增强,不利于成钾。其次,盆内韵律内岩性组合多见碳酸盐—岩盐组合,少见碳酸盐-膏盐-岩盐组合,表明在马五6亚期主要是东部华北海浓缩海水(缺少膏质)为成盐作用提供海水补给。马五6亚期后期西部祁连海水淡化作用加强,韵律内出现较多淡化夹层,暗示五5亚期海侵作用的开始。东二盐凹溴离子浓度与溴氯指数整体呈现“升高—稳定—降低”的变化趋势,西二与东一盐凹溴离子浓度与溴氯指数逐渐降低。但东部盐凹成钾显示较好,溴离子浓度与溴氯指数偏低,可能是由于矿物重溶以及地表水的输入有关。最后,溴氯指数与钾含量数据显示,马五6亚段韵律Ⅳ₂是重要的含钾层段,东部盐凹成钾性较好,尤其是东二盐凹。盐盆的沉积中心应处于绥探1井和榆9井的西侧,但不超过分异隆起带。因此,绥探1井西侧东二盐凹马五6亚段韵律Ⅳ₂是今后找钾有利层位。