摘要：鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组按照勘探程度划分为上、中、下3个组合,分别为马家沟组五段1—4小层(上组合)、马家沟组五段5—10小层(中组合)和马家沟组四段—马家沟组一段(下组合)。为探索中组合内幕天然气气源特征,开展了天然气组分、同位素、流体包裹体、天然气成因识别及烃源岩评价等研究工作,并与研究区上古生界及奥陶系风化壳的天然气开展比较分析。研究结果表明:①奥陶系中组合内幕天然气在组分特征、同位素特征等方面与上古生界石炭系—二叠系及风化壳天然气存在差异;利用天然气组分数据,结合前人实验图版判识,认为奥陶系中组合内幕天然气中存在原油裂解气。②奥陶系中组合内幕发育沥青,是内幕烃源岩生成液态烃热裂解产物。③受潮坪环境沉积体系控制,中组合典型烃源岩层段(马家沟组五段6小层)可以划分为泥云坪环带、含膏盐缓坡、膏盐岩洼地3个相带。④马家沟组五段6小层烃源岩主要分布在泥云坪环带,累积厚度可达8~20 m,有机碳含量最高达1.75%,R_o为1.9%~2.7%,处于热裂解生气阶段,具备规模供烃潜力。⑤泥云坪环带和含膏盐缓坡是有利勘探方向,乌审旗东部、靖边西北部和吴起—志丹地区是3个有利勘探区带。