鄂尔多斯盆地（英文名：Ordos Basin）， 别名陕甘宁盆地、中国能源 柴达木盆地 ， 是中国第二大沉积盆地， 其地理坐标为东经106°20′—110°30′，北纬34°—41°30′， 北起 阴山山脉 ，南抵 关山 ，西至 贺兰山 ，东达 太行山 ，行政区域横跨陕、甘、宁、 内蒙古自治区 、晋五省（区）。截至2024年，鄂尔多斯盆地总面积为37万平方公里， 鄂尔多斯盆地人口为4700余万。
鄂尔多斯盆地为大陆性干旱～半干旱气候，年平均气温自北向南递增。 该盆地包括 宁夏回族自治区 大部，甘肃陇东地区的 庆阳市 、 平凉市 ，陕西 陕北地区 的 延安市 、 榆林市 和 关中地区 的北山山系以北区域，内蒙古黄河以南和 鄂尔多斯市 （原名伊克昭盟），以及山西吕梁山以西。盆地北起黄河大拐弯的伊盟隆起，南至渭北高原，即 渭河平原 的 北山 ，从 黄龙山 经 铜川市 背斜 、永寿梁、崔木梁、岭山（ 凤翔区 北端）至 宝鸡市 ，东起秦晋交界的黄河谷地，包括 吕梁山 以西，西至 石嘴山市 — 银川市 —固原，即 贺兰山 — 六盘山 以东。 截至2024年，鄂尔多斯盆地含煤面积合计14.7万平方公里，埋深2000米以浅共有煤炭资源约2万亿吨，约占中国煤炭资源总量的35.5%；石油地质资源量201亿吨、可采资源量32亿吨，分别占中国的16.2%和13.4%；天然气地质资源量33.6万亿立方米，可采资源量12.9万亿立方米，分别占中国的15%和17.7%。
太古代—元古代，鄂尔多斯盆地基底形成；于中元古代长城纪至 蓟州 纪，区域发育多处坳拉槽并沉积相应岩层；晚元古代，该地区进入大陆裂谷发育阶段，受晋宁运动影响地块抬升并入古中国地台； 早古生代 ， 鄂尔多斯市 地台边缘形成海槽，大面积沉积 碳酸盐岩 地层 ；早奥陶世末，加里东运动促使造山带形成，区域出现上亿年沉积间断；晚石炭世至中三叠世，板块俯冲带动海域开合，区域转为内陆河湖沉积环境；晚三叠世至早白垩世，印支、 燕山 系列运动重塑盆地地貌，盆地边界逐步定型，成为独立坳陷盆地；中生代，海洋环境彻底转为陆地环境，各类陆生动植物繁衍兴盛，同时大规模形成煤炭资源，中生代末期 地壳 剧烈变动，气候异变致使恐龙消亡； 新生代 ，板块碰撞挤压造就周边断陷盆地，盆地地层持续剥蚀，形成现今高原地貌。
名称由来
鄂尔多斯市 盆地在历史上曾一度称为“陕甘宁盆地”，因此称谓难以概括上述5个省区，故 地质学 上仍沿用1905年英国人在此区域做地质调查时首次命名的Ordos，即“鄂尔多斯”一名。 “鄂尔多斯”是 蒙古语 “官帐”的意思，由蒙古语斡耳朵的 复数 演变而来。但也有人认为是 成吉思汗 死后，其使用过的物品被安放在8个白室中供奉，由专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落——鄂尔多斯部落而定名的。
历史上的这一地区，有较大的湖泊和河流，湖畔附近有疏散的森林和广阔的草原， 境域包括今 鄂尔多斯市 全境， 巴彦淖尔市 的 后套 以及 宁夏回族自治区 、 陕北地区 的部分地区。 鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与古长城相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“ 河套平原 ”。
构造演化
鄂尔多斯盆地原本属大华北盆地的一部分，直到晚侏罗世与早白垩世之间才逐渐与华北盆地分离，演化为一大型内陆坳陷盆地。该盆地的基底形成于太古代—元古代，其间经历了 迁西县 、 阜平县 、五台及 吕梁市 —中条运动，发生了复杂的变质、变形及 混合岩 化作用。晚元古代，即吕梁—中条运动之后， 鄂尔多斯市 地区进入了大陆裂谷发育阶段，主要表现为古陆内部及其边缘大规模的裂陷解体，从此区内进入稳定盖层沉积阶段。鄂尔多斯盆地基底岩系之上沉积了巨厚的 沉积岩 系，包括自 中元节 古界至第三系的 地层 ，累计厚度超过10000米。根据盆地不同发展阶段的地球动力学背景，鄂尔多斯盆地的演化分成以下几个阶段。
中晚元古代坳拉槽裂陷盆地
早元古代形成的鄂尔多斯陆壳，由于欠稳定，克拉通化尚在进行。在这种克拉通化仍在进行的硅铝壳上，于中元古代长城纪—蓟县纪发育了一系列的坳拉槽，西部为贺兰坳拉槽，东部为晋陕坳拉槽，而其中间被中央古隆起所分隔，两条裂谷向南分别与活动性显著的秦祁裂谷相接。这一时期沉积了 中元节 古界的长城系及 蓟州 系，其中长城系为陆相、滨海相粗 碎屑岩 ，一般厚度大于500m，而蓟县系为浅海相藻 白云岩 ，含有 叠层石 ，厚度超过1000m。晚元古代盆地因晋宁运动，除西缘和南缘外，该地区上升为陆，形成一个完整的地块，并在青白口纪—震旦纪统一于大的“古中国地台”。该时期的沉积缺失青白口系沉积，后期在局部地区沉积了震旦系 罗圈组 冰碛 泥 砾岩 。
晋宁运动（ 早古生代 ）后，区内裂陷作用基本结束，盆地进入克拉通坳陷与边缘 沉降 阶段，表现为稳定的整体升降运动，在陆块内部形成典型的克拉通坳陷。
早古生代边缘海盆地
早古生代时 鄂尔多斯市 地台又沿其西南缘拉开了新的 秦岭 、 祁连县 、贺兰海槽，秦岭、祁连两支拉开较大，而贺兰海槽则被遗弃为坳拉槽。此时，鄂尔多斯地台已成为一向南西洋的宽广陆架，即为一南缘面向秦祁海洋的宽阔陆架。此后在此陆架上，沉积了以 碳酸盐岩 为主的寒武系和中下奥陶统，海槽内 早古生代 沉积 地层 较厚，厚度大于5000米，贺兰坳拉槽及地台边缘为稳定型 碎屑岩 及碳酸盐岩沉积。从 沉积相 分析，鄂尔多斯地台东侧仍与广海相通，北侧与 中亚 蒙古海的关系尚未明确，但从早 古生代 的 海侵 过程和各期的岩相古地理上可以看出，本区的北部地区地势一直比较高，特别是鄂尔多斯地台的北部为一长期隆起区。另外， 鄂尔多斯市 地块相对整个华北盆地而言，始终处于较高的隆起部位，向东逐渐倾伏，在其东部成为一 沉降 幅度较大的广海，在南北方向上呈现出北高南低的地貌，北部为一古陆，即乌兰格尔－ 乌审旗 古陆，向南为一缓倾斜坡，再向南为向 秦岭 洋过渡的斜坡。
早奥陶世末，即加里东运动旋回晚期，由于秦岭洋壳向华北陆壳的俯冲作用形成秦岭加里东造山带，在渭北—十里塬— 耀州区 一带形成了掩冲推覆带，它将华北地块同其以南的秦岭海槽隔开，从而使陆缘海盆地转变为内克拉通盆地，且该隆起带在后期成为物源剥蚀区。同一时期，华北地块的南（秦岭洋）、北（ 中亚 蒙古海槽）洋壳向陆下俯冲，造成南北对挤，使华北地台整体抬升，并使秦祁海槽发生褶皱，同时 鄂尔多斯市 地台及贺兰坳拉槽整体抬升遭受侵蚀，地台内部表现为整体抬升，既无褶曲又少 断层 ，其间经历了1.4亿年的沉积间断和剥蚀，缺失了中奥陶统—早石炭世的沉积，也结束了华北陆缘海盆的地质历史。
晚石炭世—中三叠世大型内克拉通盆地
晚石炭世，华北盆地（或地块）南北两侧的大洋板块再次分别向华北板块下俯冲，导致北部的中亚-蒙古海槽关闭，使秦岭海槽向南移动，随之使华北克拉通再次略有上升，但仍有 地层 沉积。北部的 中亚 蒙古海槽区在关闭后逐渐褶皱、隆升，使其成为鄂尔多斯盆地北部的物源区。晚石炭世，华北地块结束了长期的抬升剥蚀，开始接受沉积，其沉积范围与 早古生代 基本相似，早期为海相和海陆交互相沉积，但从中二叠世下石盒子组沉积开始，海水完全退出，进入陆相沉积时期。同时， 鄂尔多斯市 地台在海西运动中期又发生 沉降 ，也曾进入海陆过渡发育阶段。在晚石炭世，原加里东运动形成的贺兰坳拉槽，在 祁连县 褶皱带的推挤作用下重新开始活动。
由于受秦岭加里东造山带的影响，华北地块的晚 古生代 海侵 从东、西两个方向进行，其中本溪期尚被本区的 定边县 — 庆阳市 隆起带分隔，直至 太原市 期东西海域才汇合，其后海水退缩，陆相环境逐渐增多。该时期的滨浅海环境可持续到早二叠世山西期，并且该时期的沉积是海陆交互相的煤系 地层 。早二叠世早期，海水开始退出， 鄂尔多斯市 地台各地 沉降 幅度趋于一致，普遍为陆相沼泽煤系沉积间夹浅海相 石灰岩 ，表现出海陆交互沉积环境。这一时期的海陆交互相煤系地层到其上的陆相地层之间为渐变关系，其特征是：华北盆地的四周山系或高地的崛起，使其成为一个大型的 内陆盆地 。
鄂尔多斯盆地此时仍是华北大盆地的一部分，具有同华北盆地相似的环境。古地貌表现出西北高、东南低的特点：北部为一向南缓倾；在西部与 运城盐湖 隆起相接；在中部与 刘志丹 隆起相接，志丹隆起再向西南延伸与 彬州市 — 长武县 隆起相连；南部为秦岭加里东褶皱带。此期沉积以河湖相沉积为特征，早期以河流相为主，晚期以湖泊占优势， 沉积物 依然保持南厚北薄的特点。
从距今2.5亿年前至7000万年前， 鄂尔多斯市 进入 地球 历史的中生代。中生代的鄂尔多斯地区广布湖泊、沼泽和河流，整个地形低洼、平坦，气候炎热而湿润，是鄂尔多斯盆地形成和发育的重要时期。伴随 古生代 的结束和鄂尔多斯古海的解体，鄂尔多斯地区由海洋时代转入陆地发育的新时代，生物也由“海生无脊椎动物的时代”进入“陆生脊椎动物的时代”，鱼类、 爬行纲 极其繁盛。
中生代早期，鄂尔多斯盆地开始发育。鄂尔多斯地区的早三叠世为气候干燥、炎热，植被不发育的沉积环境，主要为河湖相的红色细 碎屑岩 建造， 沉积物 主要为 砂岩 、泥岩，此间爬行动物繁盛，主要为 前棱蜥科 、鄂尔多斯兽、哈镇兽等四足行走的爬行类。中三叠世，盆地东缘沉积了红色 砾岩 、泥岩；中部沉积了灰绿色泥岩，局部夹煤层，植物日渐繁茂，主要为肋木、优质杉等。爬行动物以 中国肯氏兽属 为代表。
晚三叠世—早白垩世残余克拉通盆地
在晚三叠世时，古特提斯的扩张使中国南部大陆北移，封闭残余的右江和 秦岭 印支地槽，在这种作用下，扬子地台向北俯冲，阿拉善在特提斯板块东北方向的推挤作用下向东逆冲，这样晚三叠世在盆地的南部和西部分别形成了近东西向和近南北向的带有前缘性质的坳陷带。
晚三叠世，除北部外，其他地区沉积了灰绿色泥岩，局部夹煤层，盆地边缘区沉积厚度不过百米，盆地中部最大沉积厚度可达300米，而西部桌子山地区沉积厚度最大可达1800米，可见盆地拗陷中心在西部区。
晚三叠世的印支运动，造就了鄂尔多斯盆地整体为西高东低的古地貌，此时鄂尔多斯盆地内部形成了大型的内陆淡水湖泊，该湖泊位于盆地的南部，其北部为一南倾的斜坡，西部为隆坳相间的雁列构造格局，而整个湖盆向东南开口。晚三叠世末的印支旋回也使鄂尔多斯盆地整体抬升，湖泊逐渐消亡，同时盆地又遭受侵蚀，形成了沟谷纵横、残丘广布的古地貌景观，在这样的背景下，发育了早侏罗世大型河流相沉积。鄂尔多斯盆地 侏罗纪 的古构造面貌主要表现为东西差异：西部为南北走向、呈带状分布的坳陷，是盆地的沉降中心；向东变为宽缓的斜坡，完全不同于晚三叠世的构造面貌。
中生代晚期，是鄂尔多斯盆地的鼎盛时期，这个时期恐龙由繁盛到灭绝。在早、中侏罗世时期，鄂尔多斯盆地为一套陆相 沉积物 。在早侏罗世中晚期，仅在准格尔旗南部沉积了一套百余米厚的陆相碎屑沉积—— 富县 组。在中侏罗世时期，盆地处于温暖潮湿的 亚热带 气候环境，植被发育，沉积了一套从西向东逐渐变薄的含煤层砂质沉积物。早、中侏罗世植被繁茂，早侏罗世为网格蕨-格子蕨植物群，中侏罗世为 锥叶蕨 拟刺蕨植物群，此外还有银杏类、松柏类和 苏铁 类植物。 动物界 可见有鱼类、 瓣鳃纲 和叶肢介等生活在河湖之中。
距今1.8亿年前， 鄂尔多斯市 大地出现了一类重要的 爬行纲 ——恐龙。在鄂尔多斯恐龙家族中，发现最多的是 鹦鹉嘴龙 。古生物学家认为，这些小型恐龙属于原始的两足行走的 鸟脚亚目 龙。不少学者由此推断，鄂尔多斯地区曾经是一些原始鸟脚龙类的起源地。在鄂尔多斯地区还发现了一些大型的恐龙化石，尤为重要的是蜥脚龙类。蜥脚龙是鄂尔多斯地区远古史上最大的陆生动物，是当时“恐龙王国”中的大块头。据推测，它们体长可达20米左右，体重能达三四十吨重。大地一片葱绿的中生代也是 鄂尔多斯市 地区历史上重要的“造煤时代”。
鄂尔多斯盆地在南北方向上几乎没有差异。这说明 侏罗纪 位于盆地南侧的 秦岭 造山带的构造活动已经不再明显地影响鄂尔多斯盆地内的构造面貌。同样重要的是，由于库拉板块向欧亚大陆之下俯冲，在华北 内陆盆地 的东部形成近南北向的左旋剪切应力场，大体在现今的 渤海湾盆地 的范围内形成了一个华北隆起，其上部缺失上三叠统。华北隆起的形成使晚三叠世华北盆地的沉积范围向西推移到 太行山 以西，以后该隆起逐渐向西迁移。晚侏罗世早期，即安定组沉积之后，鄂尔多斯盆地及周围地区有一次强烈的构造事件，即以前所谓的 燕山 运动中幕。
本次构造运动在 山西省 地块西部形成了一个以 吕梁山 为主体，由复 背斜 和复 向斜 组成的吕梁隆起带，从而将鄂尔多斯盆地的东界推移到吕梁山以西。早白垩世盆地西缘继续受到向东的逆冲作用，使晚侏罗世的 沉降 带（芬芳河组 砾岩 ）继续向东推进，形成第二条沉降带，即今天的天环向斜。东部隆起带继续向西推进，使山西地块被掀起，在鄂尔多斯盆地范围内形成一个西倾大单斜，至此鄂尔多斯盆地才发展为一个四周边界和现今盆地范围基本相当的独立盆地。
白垩纪 初，鄂尔多斯盆地下降，大部分地区接受了早白垩世沉积，形成了早白垩统沉积 地层 志丹群、伊金霍洛组，早期 沉积物 为河湖相红色碎屑，晚期为湖泊相砂泥质，总厚度可达千余米，沉积中心在盆地北部临河一线，为南-北向延伸的箕状盆地，盆地东部已退缩到 东胜区 一带。早白垩世中期盆地开始萎缩，沉积的东胜组为红色碎屑沉积建造。早白垩世晚期，鄂尔多斯盆地整体抬升，湖水退出，湖地干涸。晚白垩世，盆地成为剥蚀区。早白垩世，鄂尔多斯盆地以湖、河环境为主，植物繁茂， 动物界 生物 种群 多样， 爬行纲 以恐龙及龟鳖类为主，鱼类、水生 软体动物门 、叶肢介、 介形亚纲 等也十分繁盛。
中生代末期，地球上发生了强烈的 地壳 运动，古鄂尔多斯盆地不断上升，气候突然变得恶劣， 恐龙灭绝 ，植物衰亡。从此， 鄂尔多斯市 地区进入了一个新的地质时期。
鄂尔多斯周缘断陷盆地的形成
在 新生代 ，由于 太平洋板块 向 亚洲 大陆东部之下俯冲产生弧后扩张作用，同时印度板块与亚洲大陆南部碰撞并向北推挤，使中国东西之间产生了近南北向的右行剪切应力场，并在鄂尔多斯地区产生了北西—南东向张应力。这样，利用 狼山 和汾渭弧形构造带中发育的中生代压性破裂带，形成了环绕鄂尔多斯盆地西北和东南的 河套平原 弧形地堑系和汾渭弧形地堑系。这两个地堑系在盆地一侧发生裂谷均衡翘升，使此前已存在的伊盟隆起和 渭北隆起 进一步隆升，隆起部位的中生代 地层 进一步遭受剥蚀，最终形成了现今高原地貌景观。
综观盆地的演化过程，可以看出盆地是由 吕梁市 期形成的统一固化结晶基底（太古代和元古代 变质岩 ）与中元古代、 新元古代 以后形成的盖层沉积构成，具有明显的二元结构，因此它属于克拉通边缘坳陷盆地。另外，中生代后期，因其在西部边缘相邻褶皱带一侧广泛发育逆冲 断层 并伴有褶皱，成为较窄的陡翼，显示出不对称性，也有部分学者认为鄂尔多斯盆地属 前陆盆地 。无论怎样，该盆地都是一个中 新生代 盆地叠加在 古生代 盆地之上的叠合盆地。
自然地理
位置境域
鄂尔多斯盆地地理坐标为东经106°20′—110°30′，北纬34°—41°30′ 北起 阴山山脉 ，南抵 关山 ，西至 贺兰山 ，东达 太行山 ，行政区域横跨陕、甘、宁、 内蒙古自治区 、晋五省（区），总面积37万平方公里。
鄂尔多斯盆地包括 宁夏回族自治区 大部，甘肃陇东地区的 庆阳市 、 平凉市 ，陕西 陕北地区 地区的 延安市 、 榆林市 和 关中地区 的北山山系以北区域，内蒙古黄河以南和 鄂尔多斯市 （原名伊克昭盟），以及山西吕梁山以西。盆地北起黄河大拐弯的伊盟隆起，南至渭北高原，即 渭河平原 的 北山 ，从 黄龙山 经 铜川市 背斜 、永寿梁、崔木梁、岭山（ 凤翔区 北端）至 宝鸡市 ，东起秦晋交界的黄河谷地，包括 吕梁山 以西，西至 石嘴山市 — 银川市 —固原，即 贺兰山 — 六盘山 以东。
地形地貌
鄂尔多斯盆地地形呈西高东低之势， 鄂尔多斯高原 和 黄土高原 构成盆地主体。 盆地周边群山环绕，区内以长城为界，北部为干旱沙漠草原区，南部为半干旱黄土高原区，沟谷纵横，地形复杂， 海拔1100米～1500米左右，最高海拔可达2149米。
气候
鄂尔多斯盆地为大陆性干旱～半干旱气候，年平均气温自北向南递增。南部月平均气温0~26℃，最低-18℃，最高40℃以上；北部沙漠地区月平均气温-17~-5℃，气温最低-30℃以下，最高达40℃以上。冬春季节多风沙， 霜降 期在10月，结冰期在11月初。
鄂尔多斯盆地全年平均降雨量为150~600毫米，由南向西北递减。一年内 降水 分布极不均匀，主要集中在7月、8月、9月，可占年降雨量的50%~60%。南部 黄土高原 年降雨量为300~600毫米，7—9月占全年一半以上，且多暴雨，时有冰雹。
水文
黄河 呈“几”字形沿鄂尔多斯盆地的周边西、北、东环绕而过，局部地段存在地下水转换，是地下水的主要补给来源之一。
地质
区域构造背景
鄂尔多斯盆地区内构造区划包括西缘逆冲带、天环 向斜 、伊陕斜坡、中央古隆起、晋西挠褶带、乌兰格尔凸起和 渭北隆起 七大地质单元。自 古生代 以来，鄂尔多斯盆地主要经历了加里东运动、海西运动、印支运动和喜马拉雅运动，这些构造运动对沉积盖层的形成和形变，特别是对晚古生代和中生代含煤 地层 的形成及聚煤作用具有重要的影响。新一轮中国煤层气资源评价表明，该盆地煤层气地质资源量为98 196.88×108立方米。
鄂尔多斯盆地基底岩系之上的沉积盖层包括自古— 中元节 古界至第三系（新近系＋古近系）沉积，平均厚度为6000米，累计厚度最大超过10000米，除缺失志留系、 泥盆纪 、下石炭统外，其他地质时代的地层齐全，发育 早古生代 海相 碳酸盐岩 、膏岩和晚古生代海陆交互相 碎屑岩 、煤系以及中生代河湖相碎屑岩3套 沉积岩 。盆地具明显的3层地质结构，主要经历了以下几个构造演化阶段：①中— 新元古代 拗拉谷阶段；②早古生代广阔陆表海阶段；③晚古生代—中三叠世华北克拉通坳陷盆地沉积阶段；④晚三叠世— 白垩纪 鄂尔多斯市 内陆坳陷盆地阶段；⑤ 新生代 周缘断陷阶段。
煤系地层及含煤特征
鄂尔多斯盆地为稳定克拉通内的大型盆地，基底为 太古宙 和 元古宙 的结晶基底， 早古生代 为一南北分别与 秦岭 海槽和兴蒙海槽相通的陆表海盆地，沉积了 寒武纪 和中奥陶世的 碳酸盐岩 。中奥陶世后，随华北陆台整体隆升，陆表海消失。中石炭世，区内开始 沉降 并接受沉积，晚石炭世到 二叠纪 ，广泛发育晚 古生代 聚煤作用。早三叠世末，印支运动使华北地区呈现东隆西坳的构造格局， 鄂尔多斯市 地块也呈东升西降，鄂尔多斯盆地雏形出现。至三叠世末，盆地基本定型，沉积了 三叠纪 、 侏罗纪 陆相含煤岩系。 燕山 运动，盆地内部持续沉降，盆地边缘隆起上升。早白垩世中期盆地开始萎缩，早白垩世晚期盆地整体抬升，湖水退出，湖盆逐渐干涸。晚白垩世缺失沉积。石炭系—二叠系和侏罗系是鄂尔多斯盆地含煤 地层 ，三叠系含煤岩系瓦窑堡组，可采煤层只分布在子长至蟠龙一带。
鄂尔多斯盆地晚 古生代 含煤地层自下而上为石炭系本溪组、二叠系太原组和 山西省 组。
本溪组底部为一套铝土质岩，顶界为太原组以庙沟 大理石 相区别，自下而上分为本1段和本2段。本1段主要为铝土岩，深灰色、灰黑色泥岩夹薄层 砂岩 、灰岩及煤线。本2段岩性以灰白色中、粗粒 石英 砂岩，深灰色粗粒岩屑砂岩为主，中间夹泥岩及多套煤层，下部为生物碎屑灰岩 透镜 体。 太原市 组由深灰岩、灰黑色生物碎屑灰岩、泥晶灰岩、夹泥岩及薄煤层组成。灰岩自下而上可分为4段，分别为庙沟灰岩、毛儿沟灰岩、斜道灰岩及东大窑灰岩。其中，斜道灰岩和庙沟灰岩多 相变 为砂岩，东大窑灰岩顶部有一套稳定的海相化石的黑色泥岩。
山西省 组顶界为下石盒子组底“骆驼脖子砂岩”，底界为“北岔沟砂岩”，上部砂岩发育，下部煤层发育。 砂岩 结构成熟度及成分成熟度均较低，岩屑及 白云母 含量较高，俗称“ 牛毛毡 砂岩”，结合沉积旋回、电性标志，以3#煤层进一步划分为山2段和山1段。山2段以灰色、深灰色中、细砂岩夹灰黑色泥岩、砂质泥岩和煤层组成，泥岩中夹有 黄铁矿 及 菱铁矿 颗粒，本段以发育3#、4#、5#煤层为特征。山1段主要为细、中、粗粒岩屑砂岩及岩屑质 石英 砂岩，泥岩中含有不规则砂质条带及保存较为完整的植物化石。山2段测井曲线表现为高时差、大井径、低密度，山1段测井曲线形态则相对平缓。
石炭系—二叠系水文地质特征：纵向上，石千峰组的巨厚泥岩阻隔了顶部 地层 水的垂向交替；本溪组较厚的泥岩、铝土质泥岩防止了奥陶系灰岩水的上串，使含煤层系成为独立而封闭的水文体系。这种封闭性主要表现在含煤层顶、底的水的水文特征各不相同，通过对 吴堡县 地区17口井的纵向含水层特征进行分析，含煤层系上部三叠系含水层的自流量为0.5∼4.19L/s，TDS含量为20∼60g/L，水化学类型为偏Cl-Ca型，局部水化学类型为含SO 4 −Na型； 山西省 组— 太原市 组含水层自流量为0.9∼8.7L/s，TDS含量为10∼250g/L，水化学类型以过渡成因的NO 3 −Na为主；马家沟灰岩含水层的自流量为28.5∼61.05L/s，矿化度为1∼100g/L，水化学类型以Cl-Ca型、Cl-Mg型占优。从这3套含水岩组的含水特征可知，含煤层系的纵向水文地质特征具有独立性、封闭性，有利于煤层气的保存。
侏罗系延安组蕴含丰富的煤炭资源，一直是地质科学家研究的重点，关于 延安市 组地层的划分与对比，前人做了诸多工作，虽然采取的划分方案各有不同，但仍对本书的研究提供了有力的指导。首先，延安组与下伏的 富县 组或延长组无论岩石的颜色、 砂岩 成分及岩石组合特征等方面均有明显差别。富县组颜色虽有灰色和灰黑色，但紫红色、灰绿色及紫杂色是其特有的色调，而其上覆延安组及其下伏的延长组一般不会出现紫杂色。在延安组与延长组接触的地区， 电阻率 的差异是延安组底界的划分依据，延安组砂岩一般为高阻砂岩，延长组砂岩为低阻砂岩。此外， 延安市 组底部的宝塔山砂岩在大部分地区具有标志意义。其次，延安组煤系的直接盖层为直罗组底砂岩，区域分布稳定，是区域标志层。它与延安组 砂岩 重要的区别为颜色，直罗组的颜色一般为黄绿色、灰绿色，延安组的颜色一般为灰色、灰黑色。
侏罗系含煤 地层 水文地质特征：通过对地层水TDS含量的分析，按照TDS的高低及Cl − 离子浓度的比例，将合水— 宁县 地区侏罗系延8、9、10期3层的水化学类型分为Cl-Ca型、HCO 3 −Na型、SO 4 −Na型3类。Cl-Ca型水的TDS最高，为5∼100g/L，离子浓度含量中，Ca 2+ 、Cl − 占70%以上；SO 4 −Na型水的TDS为0.5∼60g/L，Na + 和SO 4 2− 含量大于60%；CO 3 −Na型水的TDS为5∼80g/L，离子浓度含量中，CO 3 2− 含量占40%～50%。据区域水文地质条件研究资料，延10期SO 4 −Na型水处于旬邑—彬县地区及古河道部位；HCO 3 −Na型水处于长武—正宁一线；Cl-Ca型水分布在 长武县 及 固城乡 以北的广大区域。 合水县 — 宁县 地区西、南缘大气 降水 沿煤层露头和断裂渗入，成为供水区；而古地表水交替缓慢或处于滞流状态，以Cl-Ca型或HCO 3 −Na型水为代表；河道部位的低水位区，水交替活跃，形成泄水区，以SO 4 −Na型水为主。延9期水化学类型的分布特征基本与延10期相同，不同的是HCO 3 −Na型水区沿古河道或古高地方向扩展，Cl-Ca型水区的分布面积缩小，SO 4 −Na型水区向北扩大。延8期水化学类型平面分布基本与延9期一致，供水区仍然位于西、南部，泄水区为古河道部位，承压区为古高地区域。
综上所述，合水- 宁县 富集区内地下水自西南向东北流动。随 地层 时代的变新，Cl-Ca型水区面积递减，SO 4 −Na型水区面积增加，但自始至终，Cl-Ca型水区都分布于古高地处，形成承压区。煤层气保存条件好，SO 4 −Na型水区处在古河道和南部地区，分别形成泄水区或供水区，煤层气保存条件差。在古河道与古高地的接合部位，水化学类型以HCO 3 −Na型为主，煤层气保存条件介于两者之间。同时还可以看到，延10期古河道的分布对后几期的水文地质条件均有很大的影响，古河道控制着富集区周围水型的变化，对煤层气的保存有一定的地质意义。
自然资源
鄂尔多斯市 盆地具有地域面积大、资源分布广、沉积能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。截至2023年，已发现的煤、石油、天然气，铀、盐岩等资源均为世界级巨大的矿产储藏。盆地内的石油、天然气、煤炭探明储量分别占种国的近6%，13%和20%。该盆地地下水资源较丰富，且水质良好，基本可满足各种用水要求。
煤炭方面，鄂尔多斯盆地拥有北部、西部、陕北、黄陇、东缘及渭北6个含煤区，含煤面积合计14.7万平方公里，埋深2000米以浅共有煤炭资源约2万亿吨，约占中国煤炭资源总量的35.5%。油气方面，石油地质资源量201亿吨、可采资源量32亿吨，分别占中国的16.2%和13.4%；天然气地质资源量33.6万亿立方米，可采资源量12.9万亿立方米，分别占中国的15%和17.7%。
鄂尔多斯盆地800米深至2500米深适合开展煤炭地下气化的资源为2360亿吨，总可气化资源量8.85万亿立方米；二是三叠系延长组长7段中低成熟度 页岩 油原位转化技术可采资源量超过450亿吨，经济可采石油资源量可达100亿吨。 太阳能 方面，鄂尔多斯盆地属于北温带大陆性季风气候，在太阳辐射、地形地貌、 大气环流 等共同作用下，大部分区域的年辐照总量在每平方米4500兆焦至5600兆焦，具有丰富的太阳能资源。
风能 方面，鄂尔多盆地地势相对平坦，昼夜温差大，使得空气流动更加强烈，具有丰富的风能资源。例如 杭锦旗 、 鄂托克旗 、 鄂托克前旗 位于狼山和 阴山山脉 之间的狭长风口地带，是 西伯利亚地区 冷空气南下的主要通道，具有风能品位高、有效风时长、 稳定度 高、连续性好等特点，具备建设大型风电基地的条件。地热方面，盆地主要热储层系的地热资源总量为1.25万亿吨标煤，可开采量18.78亿吨标煤；地下 流体 热资源总量0.15万亿吨标煤，年可采资源12.6亿吨标煤， 渭河平原 已建成多个地热利用示范项目，地热能开发前景广阔。
此外， 鄂尔多斯 盆地具备规模化的碳捕获、利用和储存能力。 二氧化碳 地质封存是CCUS技术的重要组成部分，是国际公认的减少二氧化碳排放的地质处置方法，鄂尔多斯盆地低渗致密油层、深部不可采煤层、深部咸水层、枯竭油气藏的二氧化碳封存潜力约150亿吨以上。
人口
截至2024年，鄂尔多斯盆地人口为4700余万。
交通
截至2023年，鄂尔多斯盆地区域内已初步形成铁路、公路、水运、空运衔接的立体交通网络。主要铁路包括 包神铁路 、 陇海铁路 、 神延铁路 等，形成四方交接、纵横贯通的格局。其中，神黄线、 京包铁路 、陇海线和包神线是煤炭向东运输的主要依靠。此外， 西安市 — 成都市 、西安— 重庆市 、西安— 银川市 、西安— 太原市 、西安—南京等高速铁路网及区内高速公路建设均已贯通，为鄂尔多斯盆地的能源输出提供了便利。盆地原油外输管线主要有靖咸线、马惠宁线、中银线以及附属支线网络。已建成天然气输送管道有陕京一线、陕京二线、陕京三线、 靖边县 —西安、靖边—银川、靖边— 包头市 、靖边—太原线；此外，还包括西气东输、长—呼管线、靖边—西安复线等项目。
勘探历史
历史记载
鄂尔多斯盆地是中国最早发现油气的地区之一。早在公元32～92年，古人对盆地内的石油就有所认识。 东汉 史学家 班固 在《 汉书地理志 》中就记载了：“高奴有洧水难”。“难”是古“然”字。 北魏 郦道元 在地理名著《 水经注 》中引述《 汉书 》时说：“高奴有洧水肥可燃，水上有肥，可接取用之。” 高奴 即今 陕北地区 延安一带。1080年， 沈括 在任延路经略使时对延长一带的石油亲自作了考察，在“梦溪笔谈”中这样写道：“郎延境内有石油，旧说 高奴县 出脂水，即此也。”
延长油矿
钻井
鄂尔多斯盆地石油勘探开发早在二十世纪初就开始了。 清光绪二十九年（1903）， 德国 人 汉纳根 来陕北“旅行”，获知 陕西延长石油（集团）有限责任公司 可开采，返回 天津市 后与德国领事及德商世昌洋行密谋，串通 大荔县 绅士于彦彪企图开采。于彦彪伙同 延长 贡生刘德馨、士绅郑明德等人与汉纳根、世昌洋行私订合同，报 陕西省 省 矿务局 立案，后被官方制止。光绪三十年（1904），陕西巡抚 曹鸿勋 奏请朝廷准许试办延长石油矿，奏折获准，拨地方官款（屯垦经费）白银8.1万两为开办经费，指定候补知县洪寅为总办。洪寅到汉口，通过 日本 化学博士稻并幸吉的关系，从日本新泻购回钻机和炼油设备，聘请日本技师、技佐、工匠来延长钻探开采。光绪三十三年（1907）正月，日本技师佐藤弥市郎带第一批机器到达延长。佐藤在延长县城西门外勘定井位，三月安装钻机，农历四月二十五日（6月5日）开钻，至七月二十九日（9月6日），钻到井深68.89米处见油， 日产汽车公司 原油150～200公斤。八月初三（9月10日），钻到井深81米处完井，初，日产量1～1.5吨，10年后日产量仍保持12.50公斤，此后渐次减少，至民国23年（1934）停产。后称“中国陆上第一口油井”。
民国3年（1914）， 埃克森美孚 购置4台3600升汽动顿钻在陕西各地打井。民国23年（1934）， 陕北地区 油矿勘探处从 德国 、美国购进钻铤、钻头、钢丝绳等器材，在上海装配成3套200米汽动顿钻，运至延长和永坪打井。1938年，将其中2套顿钻调拨运往玉门。1907～1949年钻井46口。1935年4月， 延长 解放， 陕西延长石油（集团）有限责任公司 改名为延长石油厂。1937年开辟七里村钻采新区，打出旺油井。1943年生产原油达1279吨。
建国后，20世纪50年代初，国家给 延长油矿 调拨来一批旋钻。1953年，该矿决定钻生产井全部用顿钻。顿钻钻机有锄型、星牌、贝乌等牌号，有进口的，有自制的。 陕北地区 石油油层埋藏浅，无高压油、气、水层，岩层稳定，不易垮塌，地质条件适宜使用顿钻钻井。锄型顿钻一队，1954年3月～1956年5月，年年超额完成任务，8次刷新纪录，钻井月速度比国家计划水平提高35%，成本比国家计划降低24.9%。1958年自制“ 延安牌 ”钻机，投入生产。共青团女子钻井队（23名女青年组成），1959～1960年使用“延安牌”顿钻打井，4次刷新纪录。贝乌一队和二队，1964年创月进尺874米和576米的历史最高纪录。星牌钻井二队，1968年9月～1971年底总进尺15356.38米，完井63口，4次刷新同类钻机进尺最高纪录。该队于1970年12月进尺达743米，1972年提前半年完成全年计划指标，成为当时“工业学大庆”的一面旗帜。1980年以来，主要使用 洛阳市 和 太原市 制造的CZ—22型顿钻和CZ—30型顿钻，月速达500米，建井周期从1月缩短为15～20天。1988年，开动顿钻35台。是年，甘谷驿油矿519钻井队又以1041米和1072米的成绩两次刷新顿钻月进尺纪录。1990年开钻机56部，完成生产井进尺19.69万米，完井460口。次年高山钻井并取得成效。1993年钻井进尺19.19万米，次年钻井进尺19.31万米，1996年钻井进尺15.17万米，完井250口。
1948年， 延长油矿 开始采用测井技术，是中国开展测井工作最早的单位之一。起初，仅有一套国产 半自动步枪 电测仪。建国后1954年试验成功干井电测，填补国内空白，推广到中国测井系统。1955年添置4套苏制测井仪器。测井项目有标准测井、横向测井、井径、井温、井内 流体 和井斜。此后，主要电测仪器和技术人员调往 四川省 、玉门、银川等石油单位，测井力量削弱，工作断断续续，仅做井径测量，为油层爆炸、压裂和注水等提供数据和技术资料。1977年12月， 延长油矿 测井工作重新恢复，步入正轨。当年分配给该矿1套JD581型多线全自动电测仪。1984年，多线电测仪增至4套，并配齐各类测井仪器，测井项目增多。1985年，成立测井站。1989年有6套JD581型电测仪、1套射孔仪和仪修、绘解等设备，测井项目有标准测、综合测井、声幅、射孔等。1990年，电测井1026井次。1993年测井735井次，合格率达100%，1996年504井次。
根据本地区油田地质特点，只采用防垮的表层套管和封水的技术套管，不下油层套管。后来，个别油井采用射孔完成，只下表层套管和油层套管，不下技术套管。1975年前，以爆炸为增产手段，表层套管和技术套管管外均不注水泥，技术套管只在套管下部接一堵塞器，或用干子泥封水。油井报废后全部或部分拔出，在新井继续使用。固井方法有“钻头固井”“牛皮（或海带）头固井”“干子泥固井”等。在增产手段转为压裂后，为适应压裂工艺的需要，1976年创造“单流凡尔人工注水泥法”，是一种适合顿钻钻井特点的固井方法。后又创出适用顿钻的先注水泥后下套管，套管下深在100米以内的“套管送浆固井”方法。1987年后，姚店、 子长市 区块使用水泥车双塞注水泥固井，延长、甘谷驿区块采用“实塞泵注水泥固井”和“锥塞泵注水泥固井”两种方法进行表层和技术套管固井。1987年， 延长油矿 管理局成立固井队，有固井车15辆，负责固井施工工程，固井成功率99%。1989年固井244口，1990年固井239口，1996年固井98口。
延长油矿采用前期裸眼完成法。井口地面装置较简单，除注水井井口使用采油树外，其它井口装置均为自制的简易井口。同时，为了适应压裂、注水工艺的需要，要求套管露出地面0.3～0.5米，井口套管丝口完好无损。1991年完井437口，1992年421口，1993年330口，1994年334口，1995年248口，1996年250口。
采油
清光绪三十三年（1907），打成延1井后用旧式抽油机下泵抽油。这是一口旺油井，未加深前共生产原油2550吨。民国18年（1929），钻成的新1井产量较高。清光绪三十三年至民国23年（1907～1934），采油手段以抽油为主。1935年 陕西延长石油（集团）有限责任公司 解放后，永坪油田投入开采。1941～1943年，石油工人用 再生铁 管和废铁锻造抽油杆，自制抽油泵，用人力辘轳吊油。
建国后，1952年，在 苏联 专家帮助下，建立试油、试井、资料收集与分析等制度，确定合理的采油周期和采油方法，自制仿美抽油设备，开始用汽车吊油，采油工艺逐步完善。1953年与1954年，在延安和永坪成立采油车间。1954年，自行设计制造了木质抽油机。此后两年设计制造轻便抽油机，采用联动抽油和钢丝绳代替抽油杆抽油。石油工人和工程技术人员，从手摇钻的结构上得到启发，把槽台改成自动起放；按打气筒原理，改成油泵在吊油车上泵油；用电动机代替了汽油机作动力。几经改进，定型为“ 国际劳动节 ”吊油车，全矿各油田普遍使用。
1958年原油产量达9331吨，采油成本由1957年195.75元/吨降至115元/吨，扭转亏损局面，创利102.8万元。1959年，生产原油12227吨。1964年青化砭油田投产。1960～1971年，由于增产手段跟不上， 延长油矿 原油产量一直徘徊在1万吨左右。
1972年，油矿执行“改造油层第一，钻井第二”的方针，全矿产量达24695吨。1975年，甘谷驿油田投入开发，采油扩大到4个油田。1982年执行“以油养油，滚动发展”的政策，年采油量以7万吨为基数，超产部分由企业议价销售。当年生产原油78217吨。1990年生产原油40.87万吨。1996年生产原油达88.09万吨。
增产措施
陕北油田压力低，渗透性差，1952年前靠油井自然产量进行开采。 延长油矿 先后试验和采用过注水、酸化、爆炸、热洗、火烧、注气、压裂等多种增产方法，以爆炸和压裂增产效果较好，压裂是20世纪80年代以来主要增产手段。
民国18年（1929），在延10井试验爆炸，因手摇发电机失灵未能引爆。1945～1952年5月，在20口井上实施69次爆炸，多数增产，但因药量较小，增产 倍数 不大，持续时间不长。1953年，进行大规模爆炸增产实验，在83口井内爆炸164井次，其中固炸69井次，空炸91井次，液炸4井次，增产原油616吨，占全年总产量的49.5%。1953～1971年，油井爆炸是 延长油矿 的主要增产手段，油井爆炸虽有明显的增产效果，但递减快，成本高，第二次爆炸无增产效果。
1952年，延长油矿开始做水力压裂的室内试验，随后在七61井进行3次井下试验，为中国最早的压裂试验。1954年，在增产试验室里继续进行地面模型压裂试验，并进行了几种压型液的试验研究工作。是年6月，延长11口井中进行压裂，初步见效。同年在永坪油田试行水力压裂。1954～1957年， 陕西延长石油（集团）有限责任公司 共压裂99井次，增产原油1121吨，在永坪油田压裂15井次，增产47.4吨。1958年后，压裂中断。1971年，利用“ 黄河 ”水泥车在延长油田进行清水压裂，长6油层获得较好增产效果。
1972年该油田生产原油10942吨，首次突破万吨。1975年在青化砭油田进行清水加沙压裂，攻克长2油层增产关。从此，清水加沙压裂在全矿各油田广泛应用。1976年，石油工业部给 延长油矿 4辆“185太拖拉”压裂车。同年5月成立压裂队，开始大规模的压裂施工，为该矿大幅度增产奠定了基础。1976～1989年，累计压裂增产原油46.61万吨，占这一时期原油产量的27%。压裂成功率由1976年的76.9%提高到1989年的82%。
1990年，全矿共有压裂车62部，分为6个压裂机组，年压裂能力为1475井次。次年8月8日， 田菁粉 压裂技术首试成功，较清水加沙压裂可节水30%～40%，油井渗透率明显提高。1993年压裂1375井次。1994年，子长油矿进行大型压裂试验，压裂13口，成功12口。次年使用冻胶压裂液进行油层改造，取得增产效果，又用于同缝重复压裂，效果明显。1996年，各油田特别注重压裂作业质量和规模，减少无功低效作业，压裂加沙量由4～6方提高到10～12方，成功率达到88.65%，全年压裂993井次。
炼油
光绪三十一年（1905）， 陕西延长石油（集团）有限责任公司 总办奉 陕西省 矿务总局之命，带5公斤原油去汉口请 日本 工程师化验，经小铜釜提炼，5公斤原油可炼亮（煤）油3公斤，且 油质 （据工程师云）“胜于东洋，能敌美产”。光绪三十三年（1907），延长第一口油井出油后，在小铜釜内提炼，每日可炼灯（煤）油12.5公斤。同年农历九月二十日，炼油房建成，安装从日本购置的旧式卧式炼油釜1座，计装原油3600公斤。当月炼制灯（煤）油14箱（约344公斤），运销西安。民国17年（1928），修复利用大号卧式炼油釜和2号立式炼油釜各1座。据化验，每50公斤原油能炼90度以下汽油2.5公斤，200度以下灯（煤）油20余公斤；或炼150度以下汽油5公斤，150度至300度灯油35公斤。次年新1井钻成投产，产油甚旺，炼油使用2座旧炼油釜，5～6天可炼2次。
1935～1937年，由于战争原因， 陕西延长石油（集团）有限责任公司 的炼油生产时断时续。当时， 煤油 部设在延长，永坪采出的原油要用牲口驮到延长炼制。每月运输原油1000余公斤。设备十分陈旧，采用单一蒸馏法，燃料为木柴（数年后用煤）。汽油仅占原油的11.7%。1938年，原油产量剧增，炼油工人昼夜工作，由3天炼1锅变为1天炼1锅，由月炼2700小桶增至月炼1.5万小桶。1939～1946年，生产汽油163.94吨，煤油1512.33吨，蜡烛5760箱，蜡片3894公斤。
1946年4月，首次采用管子运送原油入锅加冷却水，并在原油锅上加设分馏塔，提高汽油产量。1948年，改进原油 分馏 方法，实行重油裂化法，汽油产量（收率）提高27%。1949年，为支援人民 解放战争 ，大量实行重油裂化法，并试用加压分解柴油，汽油产量提高28.03%，全年生产汽油176吨。建国初，炼油部改为炼油车间。1952年新增6座炼油釜，安装蒸汽锅炉1座。 第一个五年计划 期间，炼油计划投资63.5万元，实际完成54.7万元，原油处理能力每年增加为2304吨。1955年9月，延长部分炼油设备迁往永坪。次年，永坪炼油工段进行单独釜改建连续釜试验，因汽油收率低未成功。
这一时期，采用单独釜间歇 蒸馏 及利用大气自然冷冻和人工压榨方法脱蜡、生产汽油、 煤油 、重柴油、燃料油、 白蜡树 及软蜡等。至1957年，共处理原油20645吨，生产汽油4119吨，煤油4303吨，轻质油综合收率平均为37%。是年，试制成功溶剂油等多种产品，并进行燃料油焦化试验。1958年，原油加工量增长31%。1959年，永坪炼油工段改设为炼油车间，延长炼油车间改为炼油工段，技术力量集中永坪。至1960年，3年间建成年处理8000～10000吨润滑油整套设备，试制产品82种，投产的13种，如6号、10号、15号车用机油，7号高速机械油，10号机械油，24号汽缸油，－10号 变压器油 等。因质量和技术等原因，陆续中止生产。
1964年，汽油经过洗涤加铅，合理调整馏程，56号车用汽油达到石油部颁布标准，同时常压 蒸馏 采取液相通气、塔顶回水等措施，使汽油、 煤油 收率达到40%以上，全年增产汽油和煤油3380吨。1965年，汽油质量由56号提高到66号，釜式裂化煤油过了质量关，获石油工业部嘉奖。1966年，永坪炼油车间建成1.5万吨/年常压和热裂化管式炉装置， 延长油矿 结束单独釜炼油历史，轻质油收率和经济效益显著提高。1991年，原油加工67.94万吨，二次加工20.16万吨，年产汽油18.65万吨，煤油0.34万吨，柴油21.91万吨；1993年原油加工80.03万吨，二次加工37.83万吨，年产汽油29.94万吨， 煤油 0.20万吨，柴油29.99万吨；1996年原油加工36.74万吨，二次加工9.64万吨，年产汽油10.32万吨，煤油0.29万吨，柴油12.85万吨。
长庆油田
1950年，原中央燃料工业部成立了西北石油管理局陕北地质勘探大队，在北起延安、延长，南至 韩城市 、银川一带进行石油地质调查和勘探；1951~1952年 李德生 等在对盆地南北 地层 对比研究时，根据富县一带“延安系”之下和“瓦窑堡煤系”之上存在的一套以红色为主的杂色泥 页岩 ，将其命名为“富县层”，并将潘景林等人发现的延安系枣园层假整合面之上地层称“直罗系”；1952年张更、田在艺等人对白垩系前人分类的基础上又补充了“罗汉洞层”和“泾川层”。至此， 陕北地区 中生代地层框架基本建立；1953~1958年期间，原中央燃料工业部石油管理总局地质局、石油工业部西安石油地质调查处、银川石油勘探局宋四山、谢庆辉、张文昭、甘克文等人先后在 鄂尔多斯市 盆地内系统测制了 石炭纪 白垩纪 地层 剖面，初步统一了盆地上古生界划分与对比，建立了较完整的中生代地层划分方案。
20世纪70年代 长庆油田 会战之后，为配合中生界石油勘探，又细测了三叠系和侏罗系勘探目的层段的岩相剖面。1976~1979年长庆油田开展了下古生界勘探研究，组织队伍实测了乌海桌子山、同心青龙山等地区的剖面，对本区寒武系-奥陶系进行了统一划分对比，并于中国科学院南京地质古生物研究所协作，较为系统地建立了三叶虫、 棒形孔笔石 、 牙形石 等生物化石组合。1980年以后长庆油田又与 中国石油大学（北京）测井研究中心 、 北京大学 合作，对一些剖面进行了重点观察、补测和重测，进一步完善了下古生界划分与对比。1983~1985年 长庆油田 在开展上古生界 煤成气 研究时，测制了盆地东、西缘上古生界具代表性的剖面，后经不断完善，建立了盆地东缘柳林和西缘呼噜斯太石炭系-二叠系剖面。
1990~1993年长庆油田 巴彦浩特镇 联队与 中国地质大学 合作实测了贺兰山 苏峪口国家森林公园 、 阿拉善左旗 下岭南沟、胡基台、呼噜斯太及 乌海市 乌达等古生界剖面。1994~1997年 中国石油天然气集团有限公司 “鄂尔多斯盆地天然气勘探新方向和目标评价”二级课题“ 鄂尔多斯市 盆地下、上古生界岩性、岩相及储 集体工业 制图”勘探项目又重测和补测了盆地周缘具有代表性的寒武系-奥陶系、石炭系-二叠系剖面。王子腾等人认为，西缘的羊虎沟组物源主要来自大陆上地壳；陈全红等人认为来自南、北部的多种物源为 山西省 组-石盒子组提供了充填物质；白斌等人认为盆地北部的 阴山山脉 阿拉善地区为山西组的物源；梁飞认为阴山古陆、祁连—秦岭古陆是山1段与盒8段的物源区。
开发效益
在油气田开发方面，低渗透、特低渗透储层开发技术不断突破，通过几年的攻关，截至2010年，0.3mD储层开发技术已经取得成功，超低渗透储层开发又向前迈了一大步；随着苏里格气田开发的逐步成功，低渗透天然气田开发技术也开始取得进展。2006年油气当量达到2700×10⁴t。截至2010年， 长庆油田 和地方石油公司石油产量总和已经达到2000×10⁴t，天然气产量达到80×10⁸立方米。
截至2014年9月，按照国务院批准的《找矿突破战略行动纲要（2011—2020年）》，3年来，中国新增石油探明储量39.47亿吨、天然气探明量2.3万亿立方米，在鄂尔多斯、 塔里木盆地 和 渤海湾盆地 连续发现8个亿吨级油田，在鄂尔多斯、四川和塔里木盆地连续发现6个千亿立方米的气田。煤层气在 沁水盆地 和鄂尔多斯盆地东缘新增探明量2877亿立方米，比2010年底前累计探明量翻了一番。页岩气率先在重庆取得突破，探明首个千亿立方米整装页岩气田，形成15亿立方米产能。煤炭新增查明资源储量1886亿吨，新疆和山西新增一批大型和超大型煤炭矿产地。 铀矿 勘查在鄂尔多斯盆地查明一个超大型 砂岩 型铀矿，有望形成中国铀矿开发利用新格局。
2021年6月以来， 长庆油田 借助三维地震技术大面积覆盖支撑引导，石油勘探再次部署洪德地区寻找构造性油藏，两年时间先后在23口探井获得高产工业油流，其中3口井日产油超过百吨。截至2023年12月，长庆油田已在这一地区提交石油探明储量5024万吨、预测石油储量5620万吨。 截至2023年11月20日， 中国石化 华北石油局在鄂尔多斯盆地建成的大牛地、东胜两大气田，累计生产天然气突破600亿立方米。 2023年12月1日，中国石油长庆油田宣布，经过两年勘探攻坚，中国石油长庆油田在 环县 洪德地区发现 地质储量 超亿吨级整装大油田，开辟了鄂尔多斯盆地西部石油勘探开发新领域。 2007年至2024年间， 长庆油田 油气当量增长超2倍，井数增长3倍，用工总量保持不增，人均劳动生产率实现翻番。
2025年1月10日，自然资源部中国地质调查局联合中国石油长庆油田分公司、 中国核工业地质局 、省地勘单位，在鄂尔多斯盆地泾川地区取得 铀矿 找矿重大突破，资源储量规模达特大型。本次 泾川县 铀矿的发现，形成找铀新局面，大幅增加中国铀资源量，有效提升中国铀资源安全保障程度。 同年，鄂尔多斯盆地油气产量当量突破1亿吨，原油产量连续2年站稳3800万吨，天然气产量近800亿立方米。 陕西延长石油（集团）有限责任公司 完成150亿立方米产能倍增工程，2025年天然气产量增量占鄂尔多斯盆地的一半。
截至2026年9月，鄂尔多斯盆地东部三交北区块新增煤层气探明 地质储量 超千亿立方米，连片含气面积411.5平方千米，煤层埋深1900米至2150米，属于典型的深层煤层气。鄂尔多斯盆地深层煤层气国家备案探明储量已累计超过4000亿立方米。
价值意义
鄂尔多斯盆地对保障中国能源需求、加强能源工业战略西移、实现可持续发展具有非常重要的战略意义。此外，该盆地是中国一个多种能源矿产富集的 柴达木盆地 ，对该盆地的形成及沉积矿产的研究具有重要的实际意义。
评价
鄂尔多斯盆地是一个能源“聚宝盆”。（中国科学院院士、 北京大学 能源研究院院长、北京大学鄂尔多斯能源研究院院长 金之钧 评）