鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特,演化历史复杂。该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高,是寻找天然气的有利地区。奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标,热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题。本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料,结合上覆晚古生代、中生代地层的镜质组反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标,恢复了渭北隆起的构造热-演化史。研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点。奥陶系等效镜质组反射率普遍大于2.00%,处于过成熟干气阶段。磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点。南部奥陶系—下二叠统抬升早,约为102~107 Ma,北部自65 Ma以来抬升,主要抬升时期为40 Ma以来。渭北隆起自早白垩世晚期(102~107 Ma)以来开始隆升,40 Ma以来具有整体快速隆升的特点。热演化史研究表明奥陶系经历的最大古地温是在早白垩世达到的,早白垩世发生过一期构造热事件,古地温梯度可达4.60℃/100m,早白垩世是奥陶系烃源岩的主要生气期,生气期主要受构造热事件控制。奥陶系热演化程度及热演化史的研究对渭北隆起奥陶系天然气成藏条件研究及天然气勘探有重要意义。