鄂尔多斯盆地东南部为延安-淳化一带,其奥陶系马家沟组发育较厚膏岩层,含钾前景近几年来受到普遍关注。本文在对该区马家沟组地层展布特征、沉积微相及层序地层发育特征研究基础上,对马家沟各期岩相古地理进行系统的分析,为陕北奥陶系盐盆地钾盐勘探工作部署提供科学依据。鄂尔多斯盆地东南部奥陶系马家沟组分布广泛,自下而上划分为马一段到马六段六个岩性段,“L”型中央古隆起对奥陶系沉积演化具有重要控制作用。研究区北部陕北古凹陷马家沟组地层发育最全,沉积最厚,其中马5段为最重要的含盐沉积段,可进一步将其划分为10个亚段。鄂尔多斯盆地东南部马家沟主要发育碳酸盐岩台地沉积,可分为蒸发台地、局限台地、开阔台地三种亚相。马一、三、五期气候炎热,以蒸发台地相和局限台地相沉积为主,发育了含膏盐湖、含膏云坪以及云坪沉积微相。马二期和马四期气候湿润,以开阔台地相沉积为主,主要发育云灰坪及灰坪沉积微相。鄂尔多斯盆地东南部在早奥陶世马家沟期经历了三个三级海平面升降旋回,相应地可将其马家沟组及其相当地层划分出三个层序。鄂尔多斯盆地东南部含膏盐湖在奥陶系马家沟组一、三、五期发育。马一期发育含膏盐湖面积最大,陕15、宜探1井为次洼中心;马三期时陕139井为含膏盐湖次洼中心;马五期时含膏盐湖逐渐萎缩,陕15-139井为次洼中心,延126井区为面积较小的含盐次洼,富古4-富古5-延170-延144等井区在马五4和马五5亚段局部发育含膏盐层,但面积较小,且很快消亡。通过对马家沟组岩相古地理分析,明确了各沉积期含膏盐次凹分布及膏盐层发育特征,对盆地东南部钾盐勘探评价部署具有一定指导意义。