古水系的研究对碳酸盐岩岩溶储集体的勘探开发有重要意义。在古地貌恢复的基础上,综合利用趋势面法、地震分频相干属性分析、叠加剖面的精细相干属性分析、沿风化壳层面提取的RGB混频分色等技术,对鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系马家沟组的古水系进行精细刻画。研究结果表明:(1)研究区处于海西早期岩溶作用区,整体呈西南高、东北低的特征,古地貌可以划分为残丘、台地、阶坪和沟槽4个三级地貌单元。(2)研究区发育地表及地下2类古水系。地表水系发育于西南构造高部位(西南地区),呈近对称的树枝状,以深切曲流为主;地下水系发育于东北构造低部位(东北地区),以暗河、伏流为主,岩溶作用更强,多垮塌,见落水洞。地表与地下水系共同形成深切曲流—伏流型发育模式。(3)岩溶残丘、台地是优质储层发育的有利区域。本文采用多种方法刻画古水系,改善了单一技术的局限性,多形态特征结合提升了地表水系、地下水系识别的可信度,确定了优势储层的发育部位,对研究区下古生界的勘探开发有重要参考意义。