受隆升運動的影響，包括鄂爾多斯古陸在內的整個華北古陸在震旦紀和早寒武世都屬於隆升構造背景。直到早寒武世滄浪鋪晚期和龍王廟期，海水才從古陸的南部和西部緩慢侵入，沈積了辛集組和朱砂洞組。晉寧-興凱運動後，鄂爾多斯盆地長期隆升，不僅分布範圍廣，而且地貌差異大，平整程度差。有充足的陸源註入大海，從而在古陸周圍形成海岸沈積。無論是古陸西南的周家渠、隴縣，還是西北的蘇峪口，還是南方的岐山，都可以看到巨大的礫石，而且普遍含磷，在含磷礫石中形成緩坡。古陸南部平1井主要為紫紅色砂質泥巖和灰綠色砂質泥巖互層，具水平條紋，轉化為陸棚沈積(深水盆地)。在盆地西南的隴縣牛心山，辛集組底部為含磷頁巖，厚度約2m，形成環境與平1井相似，但向上變為細粒白雲巖。外側緩坡應在陸架和內側緩坡之間。海岸線形狀受早期沖溝控制。古陸西側是賀蘭溝，海水向北延伸至鄂爾多斯古陸與阿拉善古陸的結合部深處。古陸南側，海水沿薊縣岐山-延安奧拉谷延伸至古陸腹地。
辛集組沈積時期，鄂爾多斯盆地以陸地為主，沿古陸形成狹窄的含磷沙灘內緩坡，通過外緩坡向外過渡，形成深水陸架相環境。受早期沖溝的影響，古陸西部和南部不是L形，而是南部中部呈三角形，向古陸內部凹陷，海岸線呈不規則分布(圖3-5-1)。
(2)∈sq 1-HST(相當於朱砂洞組沈積時期)的巖相古地理
這壹時期，盆地東南部的山西河津西橋口主要為霍山組的海侵前緣砂巖，具人字形層理，底部直接覆蓋在須水雜巖上，為砂灘沈積。平1井主要為矽質白雲巖，為陸棚相深水沈積。岐山北部覺山溝主要由三套灰色中厚層灰巖夾矽質板巖、矽質白雲巖和厚層狀白雲巖旋回組成，也顯示出陸架的深水沈積特征。隴縣牛心山朱砂洞組主要由兩個旋回組成，其中上壹個旋回的底部也是從灰白色中薄層狀白雲質石英巖開始，自下而上為灰白色中薄層狀白雲質石英巖-含藻屑的灰白色砂質粉砂質白雲巖-灰白色中薄層狀粉砂質細粒白雲巖，在中部和內部緩坡表現為潮坪相和潮下鮞粒相的特征。隴縣周家渠朱砂洞組下部主要為砂質白雲巖，上部為白雲質砂巖，為內緩坡平坦相。西緣北部的蘇峪口，朱砂洞組為褐黃色粉砂質-粉砂質白雲巖，屬內緩坡雲平相。
朱砂洞組沈積時期主要發育碳酸鹽緩坡和深水陸架相，內緩坡相對發育。沈積相沿古大陸邊緣不規則分布。還延伸到西部古陸內部和南部中部，受沖溝控制(圖3-5-2)。
中國克拉通海相原型盆地巖相古地理與油氣
中國克拉通海相原型盆地巖相古地理與油氣
(3)∈SQ2巖相古地理(相當於汕頭組下段沈積時期)
與SQ1相比，西緣寒武系SQ2的分布範圍略有擴大，表明汕頭組沈積早期海水進壹步從西部侵入古陸。在南緣，早期奧拉河谷的分布範圍明顯東移，但海侵不是很明顯。說明在這壹時期，古陸西南部的祁連洋初步擴張，而南部的秦嶺洋擴張並未發生，這就限制了祁連洋與秦嶺洋在歷史上的詳細對比。汕頭組早期，盆地東南部山西河津西橋口壹帶主要為湖相沈積，平1井區也為湖相沈積。在岐山北部的覺山溝，層序主要由灰色、深灰色片狀、條紋狀矽質灰巖、灰色含泥質的片狀鈣質板巖、灰色含燧石塊的中-薄層狀灰巖、淺灰色竹葉狀細粒灰巖和泥灰巖組成，自下而上夾(交替)深紫色頁巖和夾片狀灰巖，如水平條紋所示。總體上表現為早期陸架、晚期緩坡的潮坪環境沈積特征。隴縣牛心山，該層序主要由灰紫色頁巖夾泥灰巖和泥質白雲巖組成，屬泥雲坪環境；平涼大臺子底部為砂礫石，中上部為白雲質灰巖，應時砂巖為砂礫石灘和雲會坪；在西緣北部的蘇峪口，SQ2下部主要為泥晶白雲巖，中部含晶核巖，上部為褐黃色粉砂-泥晶白雲巖，為雲平相。
汕頭組下段沈積時期，古陸東南部以瀉湖環境為主，西南部以陸架環境為主，向上變為泥坪和灰色礫石灘，西部南部主要為礫石坪和雲灰色坪，北部主要為雲坪。南部顯示了奧拉谷的分布特征，但有向東遷移的趨勢(圖3-5-3)。
(4)∈SQ3的巖相古地理(相當於汕頭組中部的沈積時期)
汕頭組中部沈積時期，鄂爾多斯盆地巖相古地理發生明顯變化，海侵範圍明顯擴大，海水侵入鄂爾多斯古陸腹地。南部僅保留鎮遠古陸，以中西部為主，形成東部的沂蒙古陸和呂梁古陸。這壹時期，古秦嶺洋的海侵大於古祁連洋。
山西河津西橋口平1井區位於盆地東南部，主要由泥巖、鈣質泥巖、灰巖和白雲巖組成，屬於開闊臺地環境下的灰泥坪。隴縣牛心山，主要由灰紫色頁巖泥巖、砂巖夾灰巖、鮞粒灰巖組成，為泥坪、鮞灘。平涼大臺子，底部為紫色白雲質灰巖，向上為灰紫色粉砂巖、灰白色應時砂巖、灰紫色頁巖、灰巖、白雲巖，為壹泥質坪(混合坪)，夾雲灰色砂。西緣北部的蘇峪口為泥雲坪環境。卓資山地區巖性主要為灰綠色、紫紅色頁巖和厚層鮞狀灰巖、灰綠色泥晶灰巖和灰綠色頁巖、瘤狀灰巖等。，主體為泥灰巖坪和鮞灘相。盆地內，富灘1井區為灰坪，譚寧1井區為泥坪和鮞灘，覃逸1井區為泥坪，田深1井區為泥坪。
汕頭組沈積中期，鄂爾多斯地塊周圍幾乎全是潮坪環境。在古陸附近多形成泥砂坪，遠離古陸，碎屑物質供應少，故發育灰坪、雲灰坪、泥雲坪。其中，鎮遠古陸的西南部和東部有泥砂灘和鮞灘。除雲灰坪外，北部桌山地區也發育鮞灘。東北部為砂泥坪和泥灰坪環境(圖3-5-4)。
(5)∈SQ4巖相古地理(相當於汕頭組上部沈積時期)
寒武紀SQ4沈積時期，海侵範圍進壹步擴大，三大古陸面積進壹步縮小。南部奧拉河谷的形狀不明顯，呈現海灣的特征。盆地東南部山西河津西橋口壹帶主要為泥砂坪和鮞灘，盆地東北部山西興縣和中陽壹帶底部主要為砂灘相(霍山組海侵砂巖)，過渡為泥砂坪和鮞灘。平1井為泥坪和鮞灘；絕山溝段巖性主要為竹葉狀灰巖，屬礫石灘環境。隴縣牛心山為泥坪、礫石灘、鮞灘；平涼大臺子，碎屑物質粒度明顯變大，含鈣量增加，為砂泥坪和灰坪。青龍山地區主要由泥坪、灰坪、鈣質礫石灘和鮞灘組成。西緣北部的蘇峪口與青龍山地區具有相似的巖性特征，同樣屬於泥坪、灰坪、鮞灘、鈣質礫石灘環境。在桌山地區，為有限臺地鮞灘環境。
盆地內部主要為臺地環境，局部發育鮞灘和沙灘。臺地內部可進壹步分為泥(灰)雲坪、泥坪和砂坪等。泥(灰)雲平原就像富潭1井和沈瑤1井的區域。倪萍和沙坪在譚寧井1和青神井1等區域。任1井和連1井為瀉湖環境，田深1井和李1井發育鮞灘。在汕頭組上段沈積時期，沂蒙古陸西側桌山壹帶海水較深，主要為中下緩坡-陸棚相。沂蒙古陸東側主要為砂灘、砂泥坪、泥雲坪和泥灰坪，盆地中部主要為瀉湖相，盆地西、南、東邊緣為鮞灘、鈣質礫石灘、泥坪、灰坪和雲所包圍。在這壹時期，它已經表現出邊緣階地的典型特征(圖3-5-5)。
中國克拉通海相原型盆地巖相古地理與油氣
中國克拉通海相原型盆地巖相古地理與油氣
(6)∈SQ5巖相古地理(相當於張夏組沈積時期)
寒武紀SQ5沈積時期，巖相古地理格局發生了根本變化。如前所述，由於祁連洋的俯沖，古陸的面積進壹步縮小，古陸的走向發生了明顯的變化，向東北方向擴散。而且沂蒙古陸南部已分解形成烏審旗古陸，烏審旗古陸與鎮遠古陸之間有明顯的水下隆起。沂蒙古陸-烏審旗古陸-鎮遠古陸基本形成了“鄂爾多斯盆地中部古陸”的雛形。呂梁古陸向四周明顯延伸，尤其是向西南水下延伸。東北部海水進壹步加深，使盆地由近南北向的構造格局變為近東西向的構造格局。以臺地相為主，中部為臺內凹陷，西部和南部邊緣為鮞灘。
盆地東南部山西河津西橋口壹帶以鮞粒灰巖為主，夾少量薄層灰巖和泥質灰巖，屬高能鮞灘相，具有向深水相過渡的特點。中陽地區為靜水碳酸鹽泥，興縣為靜水碳酸鹽泥和鮞灘相，平1井為陸棚碳酸鹽沈積。覆蓋區內，富灘1井為臺地靜水碳酸鹽泥和鮞灘，龍潭1井為局限臺地瀉湖。旗山發現生物粘結巖、生物碎屑灰巖和礫石灰巖，應為臺地邊緣相和斜坡相；在岐山覺山溝，是壹個陸架環境。總的來說，張夏組沈積時期在沂蒙、烏審旗古陸附近，以低能的瀉湖環境為主，發育在丁灘井1、譚寧井1、隴縣牛心山開闊臺地相。桌山、天深1井、青龍山、平涼大臺子為臺緣鮞灘、礫石灘。蘇峪口井和平1井為深水陸架相，東北部興縣二虎灘為淺水鮞灘和碳酸鹽泥，屬於開闊臺地向局限臺地過渡(圖3-5-6)。
(7) ∈SQ6(相當於三山子組沈積時期)巖相古地理
與SQ5沈積時期相比，寒武紀SQ6沈積時期巖相古地理分布格局發生了很大變化，主要表現在大規模海退背景下古陸地面積的顯著擴張。原沂蒙古陸、烏審旗古陸、鎮遠古陸之間的水下隆起都上升了，中央古陸基本成型，而東側的呂梁古陸沈入水下，成為水下隆起。盆地東南部山西河津西橋口壹帶以灰綠色白雲質頁巖白雲巖、灰色-中厚層狀砂質白雲巖、藻類生長丘和灰白色薄層粉砂白雲巖為主，屬有限臺地的砂雲高原環境。竹狀白雲巖灰巖、竹狀白雲巖和泥巖主要形成於中陽白瓦坪，屬泥坪-礫石灘環境。興縣惡虎灘為雲平-礫石灘相。平1井寒武系SQ6下部見竹葉狀白雲巖，上部見石膏，為瀉湖-礫石灘相。龍潭1井發育白雲巖和石膏，表現為瀉湖向蒸發臺地塞蔔哈的過渡。同心縣青龍山、賀蘭蘇峪口和卓資山SQ6主要由薄泥灰巖、泥質條帶狀灰巖和瘤狀灰巖組成，為陸棚斜坡相。
三山子組沈積時期，受近南北向的中央古陸控制，古陸東北部為有限臺地瀉湖相。臺地邊緣相在中部古陸和東北部瀉湖周圍呈半圓形帶狀分布；蘇峪口和青龍山為大陸架海坡相；隴縣周家渠、平1井以南也是大陸架相(圖3-5-7)。