鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西部,油气资源丰富。随着下古生界气田(靖边大气田)的发现,勘探原则由原来的“主探下古,兼探上古”转变为“立足上古,兼探下古”,陆续发现多个大气田。但针对于本溪组的勘探相对滞后,本溪组不整合沉积于马家沟组地层之上,地层厚度受古地貌控制作用较强。由于地层厚度变化较大及砂体空间展布特征不明确,在针对于本溪组有利砂体发育规律的研究上较为薄弱。本文通过研究区的物源分析及古地貌恢复,揭示研究区砂体分布特征,最后结合储集砂岩特征,进一步认识本溪组有利砂体发育规律,为本溪组油气勘探提供一定的地质依据。本文结合野外露头、钻测井等资料,运用沉积学方法、地球化学分析法、锆石U-Pb年代学方法对鄂尔多斯盆地本溪组的物源进行分析。通过对岩石薄片的观察,统计砂砾岩、砂岩岩屑组分及重矿物的含量,编制砂砾岩、岩屑及重矿物组合的区域分布图,初步判定物源供给主要来源于3个方向:北边、西南边及南边。通过对泥岩微量稀土元素及锆石稀土元素的含量测定,编制标准化图,分析结果表明:研究区南部与北部的物源存在差异。锆石年代学研究结果表明:北部锆石的峰值年龄有3个:315Ma、1874Ma和2411Ma,南部锆石的峰值年龄有4个:443Ma、945Ma、1697Ma和2457Ma,南部样品中具有年龄年龄在500-1500Ma之间的锆石,北部样品中未见此年龄段锆石。综合以上分析结果,研究区的北部与南部本溪组样品的物源不属于同一物源,北部样品物源来自于兴蒙造山带,南部样品有物源来自于南秦岭。研究区本溪组顶部广泛发育具填平补齐作用的煤层,结合研究区本溪组发育的实际情况,选择以地层厚度为核心的印模法进行本溪组沉积前的古地貌恢复。从古地貌恢复图中可以看出:主要的古沟槽地区分布在榆林-子洲-志丹地区,研究区北部、西南部及南部也有古沟槽分布,表明研究区南部及北部有古河流的发育,与物源分析的结果吻合。从物源分析结果来看,物质从北边、西南边及南边输入,在研究区北部及南部形成三角洲砂体,中部属于混合物源沉积区,受潮汐作用影响,三角洲砂体被改造为条带状潮汐砂坝,特别是南部砂体,被改造的失去了原有形态。从古地貌恢复图中看,研究区从北至南古地貌特征为古高地-古沟槽-古高地,导致中部地区砂体厚度最大,联通性最好,往南北两侧砂体厚度逐渐变薄,联通性逐渐变差。基于对储集砂岩的岩石学、孔隙、物性特征和成岩作用特征的研究,研究区的成岩相主要可分为6种:白云石、高岭石胶结-溶蚀次生孔相,方解石、伊利石、高岭石胶结-溶蚀次生孔相,石英、高岭石胶结-原生次生孔相,石英、伊利石、高岭石胶结-次生原生孔相,方解石、高岭石胶结-压实次生孔相和压实致密相,其中最有利于储集砂体发育的成岩相是白云石、高岭石胶结-溶蚀次生孔相和方解石、伊利石、高岭石胶结-溶蚀次生孔相。根据以上分析结果,刻画研究区有利砂体分布区,最有利区分布在研究区的中部榆林-子洲-志丹地区,该带砂体受潮汐改造较强,成熟度高,联通性较好,厚度大;其北侧神木-双山地区与南侧富县-宜川地区成岩条件略差于中部,为次级有利区。