鄂尔多斯盆地中生界延长组发育多套凝灰岩标志层(K0—K9),是地层划分与对比的重要标志。在岩心、薄片、扫描电镜及全岩X射线衍射分析的基础上,明确了凝灰岩标志层的岩性、矿物组成和微观特征。利用测井数据定量识别了凝灰岩,绘制了盆地范围的K0-K9中6个主要层段的凝灰岩标志层厚度图,明确了延长组主要层位凝灰岩标志层的分布。结果表明:凝灰岩标志层岩性为沉凝灰岩,颜色丰富,沉积粒度细,以火山灰和火山尘为主,多顺层分布,与顶底岩石突变接触。造岩矿物主要由石英和黏土组成。显微镜下观察到,凝灰岩标志层岩石以基底胶结为主,具有典型的凝灰结构,主要为玻屑,晶屑含量少。岩性疏松的凝灰岩标志层,多为火山尘蚀变为黏土矿物的结果。分析认为凝灰岩标志层的形成受物源和湖盆水深双重影响,印支期火山活动在延长组沉积期持续发生,其中在长7段和长1段沉积期最为剧烈,火山活动规模大,频次高。研究结果为延长组区域地层对比、延长期火山活动、湖盆中心迁移与演化研究提供新的手段和证据,同时指明了除长7段以外的次级的烃源岩的分布范围,为油气勘探提供新的选区思路。