延安地区经过十余年油气勘探,在奥陶系马家沟组获得了一系列的突破,其中马家沟组上组合是天然气勘探的重要层位,该区是奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系的主要沉积区,其中马家沟组上组合马五43-马五32膏盐沉积是海退蒸发环境的典型代表.本文基于延安气田奥陶系天然气勘探的最新进展,利用现场岩心观察、实验分析、钻井及测井资料,根据沉积构造、膏盐岩发育规模、岩性组合方式等,对研究区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩的地质特征进行了详细的阐述,系统地总结了研究区马家沟组上组合膏盐岩的沉积背景及沉积相、建立了沉积演化模式,为延安气田膏盐岩研究提供基础资料.研究表明,在西高东低的沉积格局背景下,地层充填呈西薄东厚,南薄北厚的特点;自西南向东北依次为膏质白云岩-膏岩-盐岩沉积区;垂向发育三种岩石类型组合:Ⅰ型膏质白云岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩-泥云岩组合,Ⅱ型膏岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩-泥云岩组合,Ⅲ型盐岩-膏岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩组合;沉积环境为相对安静且低能的湖沉积模式.沉积环境演化为极强蒸发盐化→蒸发膏化→相对开放.研究成果为鄂尔多斯盆地其他地区奥陶系膏盐岩地质研究提供借鉴,对延安气田油气勘探具有重要指导意义.