近年来,少数探井在鄂尔多斯盆地西缘冲断带上古生界石盒子组8段和山西组1段隐伏构造发现了低产天然气。推覆体下盘隐伏构造研究对天然气勘探具有重要的意义。基于最新钻探成果、地震资料、岩石薄片和有机地球化学等资料,研究了西缘中段逆冲推覆构造下盘古生界隐伏构造特征,分析了奥陶系克里摩里组油气成藏地质条件和勘探潜力,提出了隐伏构造带有利勘探方向。研究结果表明:(1)受侏罗世—白垩世燕山期自西向东强烈推覆应力作用影响,研究区推覆体下盘地层被动挤压褶皱变形,广泛发育南北向呈排状展布的隐伏构造,隐伏构造圈闭规模较大,断层不发育,封闭性较好。(2)奥陶系克里摩里组发育缓坡高能滩相储层,主要为中-粗晶白云岩,储集空间以晶间孔、晶间溶孔及裂缝为主,储层孔隙度介于3%~6%,渗透率在(1~8)×10^-3μm²。(3)发育乌拉力克组和克里摩里组2套海相优质烃源岩,干酪根以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,镜质体反射率(R_o)在1.50%~1.90%。(4)天然气垂向和侧向双向供烃,源-储配置关系良好,隐伏构造圈闭形成与烃源岩主生、排烃期匹配性好。低幅度隐伏构造带与高能滩的叠加区是天然气的富集区。初步预测滩相白云岩与隐伏构造叠合有利面积为300 km²。马家滩段烟墩山、惠安堡和马家滩3个隐伏构造带是下一步克里摩里组天然气勘探的有利区域。