鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，蕴藏着丰富的石油、天然气和煤炭等矿产资源。总体构造面貌为南北走向，呈东缓西陡的不对称箕状向斜盆地，构造运动以升降运动为主，区域断裂构造微弱。根据盆地演化史和现今的构造形态，盆地内可划分为伊盟隆起、陕北斜坡、渭北隆起、晋西挠褶带、天环坳陷和西缘逆冲带六个构造单元。
　　鄂尔多斯盆地上古生界中二叠统石盒子组可划分为下石盒子组和上石盒子组。下石盒子组自下而上分为盒8下、盒8上、盒7、盒6、盒5等五个气层组，上石盒子组自下而上分为盒4、盒3、盒2、盒1等四个气层组。本论文研究层位为盒8段，根据沉积旋回由下而上又分为盒86、盒85、盒84、盒83、盒82、盒81。
　　作为我国第二大油气富集盆地，鄂尔多斯盆地具有含油气层系多、勘探前景广等特点。盆地上古生界砂岩大面积分布，天然气储集程度较高，业已发现榆林气田、苏里格气田等多个气田。下石盒子组盒8段储集砂体尤为发育，是整个盆地主要产气层之一。随着气田的勘探和开发，对盒8段砂体成因、特征等方面做了大量工作，但大面积砂岩连片分布机理、砂体垂向叠置关系等认识不足。因此，及时开展盒8段辫状河三角洲沉积模拟实验研究就有重大的理论和实际意义。
　　本论文立足鄂尔多斯盆地盒8段，在了解研究区区域地质背景、构造演化及沉积特征等地质条件、建立砂体沉积过程地质模型的基础上，以相似性理论为指导，应用沉积模拟实验手段，结合实验装置确定物理模型，设计详细的实验方案，通过不断改变水流泥砂参数和地形边界参数条件再现缓坡型浅水辫状河三角洲的演变过程，分析辫状河三角洲形成及演变的主控因素，探讨大面积砂岩连片分布成因机理，剖析砂体垂向叠置关系，论述实验条件下沉积相类型及沉积构造。
　　古地形及坡降定量恢复表明，盒8段沉积时地形平缓，古坡度小于1°。物源分析认为盒8期受到北部和东北部两个物源影响，多物源供给控制盆地内不同区域储集砂体的岩性特征不同，东部以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主，西部以石英砂岩为主。盒8段储集砂岩以中一粗粒结构为主，且粗颗粒自北向南均有分布。盒8期砂体纵向相互叠置，横向复合连片呈毯式大面积分布，形成了缓坡型浅水辫状河三角洲沉积模式。
　　实验认为，基底沉降、流量、湖平面升降和加砂量等因素在不同方面和程度上影响了辫状河三角洲形成及演变。基底沉降控制坡降和可容纳空间；流量控制分流河道和砂体类型，主要表现为洪水控制、中水改造、枯水细化；湖水位控制三角洲纵横向分布及分流河道发育；加砂量控制辫状河三角洲沉积速率。
　　实验表明，缓坡地质背景、湖水位频繁进退、物源供给充足、高沙泥比、强水流和多水系汇水等均有利于大面积砂岩连片分布。其中缓坡地质背景是重要基础，水流速度慢，分流河道发育，侧向迁移频繁，砂体横向连片；湖水位频繁进退是重要控制因素，相对稳定的湖水位和湖退过程的交替是形成大面积砂岩的重要原因；物源供给充足是物质基础，多物源供给使沉积过程加速，朵状砂坝迁移叠置连片；强水流是重要水动力条件，粗颗粒搬运距离较远，同时多股分流河道的摆动使河口朵体侧向迁移垂向叠置，有利于砂体横向连片、纵向伸长和粗颗粒的广布；多水系的汇水是重要方式，汇水水流在入湖处形成的汇水朵体扩大了砂岩连片面积，形成大面积的砂岩分布；加沙组成影响砂体分布特征，以砂质供应为主时砂体横向上连片分布，纵向上连续，以泥质供应为主时形成连续性较差的砂体。盆地沉降与沉积速率的匹配保证了砂砾岩长期发育。
　　在实验过程和剖面分析基础上，总结了砂体垂向叠置样式，认为砂坝与河道的相互切割以及多物源的沉积交互是主要样式，砂体垂向叠置的程度与相对湖平面升降、分流河道的变迁、河流的下蚀作用、多物源的沉积交互等密切相关。
　　实验条件下辫状河三角洲主要发育辫状河三角洲平原亚相，三角洲前缘不太发育。可划分出分流河道、纵向砂坝、斜列砂坝、河口砂坝、废弃河道、水下分流河道、支流间湾等微相，横向砂坝不太发育。在实验过程中，纵向砂坝、斜列砂坝之间可以相互转化，而河口砂坝则可以向纵向砂坝、斜列砂坝转化。
　　对辫状河三角洲砂体三维形态精细描述，发现辫状河三角洲层理类型丰富，横剖面上可见大量的侧积交错层理，纵剖面上平行层理、交错层理、前积层较明显。