基于高分辨率层序地层学理论基础,以基准面旋回为参考面,通过研究转换面特征,识别不同级别的层序界面,并对鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪进行高分辨率层序地层的划分与对比。以超长期旋回为框架,长期旋回为骨架,以中期旋回为研究单元在研究区进行等时地层对比,详细描述不同研究单元的基准面旋回类型、叠加样式及展布特征,研究层序的发育规律,在研究区范围建立了高分辨率层序地层格架。在研究区划分出5个超长期旋回(SLSC1-SLSC5)、12个长期旋回(LSC1-LSC12)、28个中期旋回(MSC1-MSC28)和几十个短期旋回。　　 在层序格架内进行沉积相、沉积演化及层序充填模式的研究,研究区上古生界地层中识别出10种沉积相、19种沉积亚相及32种沉积微相类型。晚石炭SLSC1时期主要发育局限陆表海沉积环境下的障壁岛-泻湖-潮坪-浅海泥质陆棚沉积,地势南高北低,海水来自研究区南东方向;早二叠SLSC2时期发育开阔陆表海沉积环境下的三角洲-潮坪-泻湖-碳酸盐台地沉积,地势北高南低,海水来自研究区北东方向;早二叠SLSC3时期发育海陆交互沉积环境的冲积扇-河流-三角洲-近海滨浅湖沉积,以陆相碎屑沉积为主,残余海沉积仅在研究区南部小范围存在;中二叠SLSC4时期发育近海湖盆沉积环境的冲积扇-河流-三角洲-滨浅湖沉积;晚二叠SLSC5时期发育河流-三角洲-滨浅湖沉积,完全接受陆源碎屑沉积;研究区晚古生代经历了局限陆表海、开阔陆表海、海陆过渡、近海湖盆、内陆湖盆5个阶段的沉积演化过程。研究区经历了由海相到陆相沉积的转变,结束了晚古生代的沉积演化历史。研究区沉积相带分布具有南北分带的特征,主要受北部阴山隆起构造活动的控制,同时受南部秦岭海槽活动的影响。　　 通过野外露头观测、实测剖面和样品分析测试等工作获取数据,以有效烃源岩评价为目的,在层序格架内通过对暗色泥页岩、炭质泥岩的厚度、分布范围、有机碳含量、有机质类型、热演化程度度等指标进行分析研究,采用地质类比的研究方法对暗色泥页岩、炭质泥岩进行烃源岩指标评价。　　 研究区晚古生代早期(SLSC1-SLSC3)暗色泥页岩、炭质泥岩发育,厚度一般在80～120m,具有分布范围广、有机质含量高、有机质类型好、热演化程度高、已达到成熟-过成熟阶段的特点,有机质以腐殖型为主,有机碳含量多在1.52～3.18之间,Ro值在0.6～3.2之间,研究认为有机质丰度、有机质类型及演化程度是影响研究区烃源岩生成天然气的主要因素。研究区暗色泥岩的发育受控于构造运动、气候变化、沉积相带展布、海平面变化和母源物质。研究表明暗色泥岩为页岩气的良好载体,预示鄂尔多斯盆地石炭二叠纪具有广阔的页岩气勘探前景。