鄂尔多斯盆地是我国天然气勘探最具潜力的盆地之一,长期以来盆内勘探重点位于盆地中北部,近几年在盆地东南部上古生界也发现大规模天然气藏,对区域性主力产气层山2段-盒8段开展物源、沉积体系研究具有重要意义。本论文在综合前人研究成果的基础上,利用大量的钻测井资料、岩心资料、砂岩组分特征、重矿物资料、稀土元素分析、以及锆石U-Pb测年技术,并综合运用层序地层学、沉积学、石油地质学等最新理论的指导,在区域地质大背景的基础上,系统地分析了鄂尔多斯盆地东南部山2段-盒8段物源分区及沉积体系展布特征,并在此基础上总结了沉积演化特征,主要取得以下5点认识:1、层序划分:依据高分辨率层序地层学划分标准,将山2段-盒8段地层划分为3个长期旋回,6个中期旋回,在研究区具有较好的对比性,山1段与盒8段之间为二级层序界面。2、物源分区:通过锆石测年、砂岩组分、重矿物及稀土元素分析,结合对比盆地南北缘的母岩特征,认为研究区主要受北北东、北北西以及南部三个物源方向的影响,北部物源来自盆地北部的阿拉善-阴山古陆,南部物源来自盆地南部古秦岭古陆。3、物源演化:研究区山2-盒8沉积期,物源分区具有继承性。整体北部物源贡献强,南部物源贡献弱。山1末期,南北物源在研究区中部即延安-延长一线以北、永坪以南区域开始混源,至盒8期,北物源强供给,南北物源完全交汇。在此研究基础上,对三个沉积期的物源影响范围进行了明确的划定。4、沉积体系:鄂尔多斯盆地东南部山西组主要发育海陆过渡相沉积体系,以滨浅海亚相、曲流河三角洲前缘亚相为主;盒8段发育辫状河三角洲沉积体系,以辫状河三角洲前缘亚相为主,主要发育水下分流河道,水下分流间湾,水下漫溢砂,前缘河口坝等微相,西北部小范围内发育辫状河三角洲平原亚相。5、沉积展布:明确了鄂尔多斯盆地东南部物源控制下的精细平面沉积微相展布特征,近南北向分布砂体带与物源延伸范围有较强吻合性,天然气主要富集区优势相带为三角洲前缘水下分流河道,南北混源及充足的物源供给为大规模连片水下分流河道砂体的形成奠定了良好的基础。