油气资源的形成和聚集，通常归结为生、储、盖、运、保等因素的控制，而这些因素实质上是诸种地质作用及其过程综合作用的产物，包括沉积作用、成岩作用、构造作用（同期及后期）及其演化等。伊陕斜坡是全鄂尔多斯盆地勘探程度最高和油气成果最为丰富的地区，现今所发现的上、下古生界整装气田和安塞、靖安等中生界亿吨级油田均发育在伊陕斜坡范围内，已成为盆地内的勘探开发主体。
受鄂尔多斯盆地沉积、构造演化的控制，盆地内主要发育有3套烃源岩，即下古生界寒武-奥陶系海相碳酸盐岩、上古生界石炭-二叠系海陆交互相含煤碎屑岩和中生界内陆湖泊相碎屑岩，并形成3个相应的含油气系统。
（1）中生界含油气系统
该系统内既有油，也有气，以油为主。烃源岩有上三叠统延长组和下侏罗统延安组的浅湖相-半深湖相粉砂岩及泥（页）岩，主要分布于马家滩-定边-延安-直罗-环县范围内，有机质类型属腐殖-腐泥型。含油气层大多位于三叠-侏罗系中，下侏罗统延安组和富县组储集层属分流河道及三角洲前缘砂体，上三叠统延长组主要储集体为分流河道、三角洲前缘砂体及水下扇砂体。中侏罗统安定组湖相泥岩为其直接盖层，白垩系泥岩是该系统的上覆区域盖层。圈闭以地层和岩性圈闭为主。
（2）上古生界含气系统
该系统以产气为主。烃源岩主要是山西组、太原组和本溪组的煤层、暗色泥岩，在全盆地内分布基本稳定，但在不同部位厚度和生烃强度有所差异，盆地中部及伊陕斜坡东区生烃强度最高。上古生界含气系统中的储集岩是发育于石炭系及二叠系下石盒子组和山西组的一套以砂岩为主的河道砂坝、边滩砂体以及三角洲分流河道砂、滨岸砂坝及河口砂坝沉积。二叠系石千峰组和石盒子组泥质岩是上古生界含气系统的区域盖层，并将该系统与中生界含油气系统分隔。圈闭类型有地层岩性圈闭和构造圈闭。
产气层位几乎包括上古生界所有层位：本溪组、太原组、山西组及下石盒子组。
天然气产区主要分布于盆地北部，大致分布于北纬37°30′以北地区，东经108°～110°30′之间，包括3个主要区块，自西而东为苏里格庙区、乌审旗-靖边区、榆林区（塔巴庙区位于榆林区北端），它们均呈长条状近南北向分布，主要受河流-三角洲体系控制。
（3）下古生界含气系统
目前的勘探成果表明，该系统以产气为主，已发现的气田主要分布于盆地中部的中央隆起带及伊陕斜坡，并以奥陶系顶部风化壳型气藏最具远景。烃源岩有奥陶系碳酸盐岩和石炭-二叠系煤系两套储集层，以奥陶系顶部马家沟组为主；以石炭系底部的一套铝土质泥岩、泥岩及铝土岩作为上覆区域性盖层。
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