本文通过大量水文钻孔岩芯、露头剖面砂岩和泥岩样品粘土矿物测试分析，结合岩石薄片、扫描电镜及阴极发光等分析鉴定资料，首次系统地分析了鄂尔多斯盆地白垩系粘土矿物特征及其对白垩系沉积、成岩环境的指示意义。研究表明，白垩系砂岩、泥质岩粘土矿物组合以I+C+I/S型、I+C型为主，具有高伊利石含量、较高绿泥石和伊/蒙混层矿物含量、缺少高岭石、极少见蒙脱石和绿/蒙混层矿物的粘土矿物组成特点：白垩系泥质岩粘土矿物主要为陆源碎屑成因，次为沉积成岩过程形成的自生粘土矿物，而砂岩中的粘土矿物兼有陆源碎屑成因和沉积成岩过程自生成因；白垩系沉积时气候总体为干旱。半干旱，但局部时段发生干-湿气候波动而处于短暂的湿热气候环境；白垩系沉积物源富舍长石等硅酸盐矿物，沉积物质主要自北、自南、自西向盆地内部搬运沉积；白垩系沉积时期及埋藏成岩过程中水介质整体上具有盐度较高，偏碱性，富K+，Fe2+、Mg2+的特点，且总体上盆地南部白垩系沉积及埋藏环境水介质比北部盐度高，并更趋偏碱性，更富K+、Fe2+、Mg2+等阳离子。