鄂尔多斯盆地位于我国中西部,是地质历史时期一个大型多旋回、复杂的克拉通盆地。其中中上三叠统延长组是重要的含油气层位,同时也是几十年来重要的油气勘探目的层。在高分辨率层序地层学和现代沉积学的理论指导下,通过搜集大量的野外露头剖面、岩心、测井、录井等资料,开展了有关延长组层序地层研究,并选择第三个二级层序SSQ3作为重点层段开展精细层序地层、沉积体系、沉积模式等方面的研究,将为勘查盆地内部隐蔽岩性油气藏提供理论依据。本文通过对层序界面、湖泛面和基准面旋回的识别,将鄂尔多斯盆地延长组划分为4个二级层序,然后选择第三个二级层序SSQ3进行精细解剖,并且将其进一步划分为3个三级层序和9个四级层序。在对典型单井和露头剖面的层序地层划分的基础上,建立了SSQ3沉积时期全盆范围和盆地内部的等时地层格架,并且详细地分析了各个三级层序内的地层发育特征。以典型单井和露头的沉积相识别为基础,开展了高精度层序地层格架内相带对比研究,并编制了SSQ3沉积时期的地层厚度等值线图和砂地比等值线图等基础图件。然后综合运用单井相(包括岩心、测井、录井资料)、剖面相、连井相、等值线图等资料,编制了SSQ3沉积时期的沉积相平面图,并建立了相应的沉积模式图,进而对该时期的沉积格局和砂体展布样式加以分析研究。研究发现三角洲、湖泊、河流、冲积扇、重力流是鄂尔多斯盆地SSQ3沉积时期内五大沉积体系类型,且三角洲和湖泊的沉积范围最大。多个物源由从周边山系或更远处向盆地中心逐渐推进,组成发育冲积扇-河流-三角洲-重力流-湖泊沉积体为主的沉积沉系。盆地东北部主要以曲流河和曲流河三角洲为主,相带宽度大,沉积物粒度细,砂体多复合连片分布。盆地西南部主要以辨状河和辨状河三角洲为主,相带宽度小,沉积物粒度粗,砂体多呈条带状分布;冲积扇发育于盆地四周边缘处;湖泊发育于盆地中部;重力流发育于三角洲前缘向湖盆中心的延伸处。