原型盆地是盆地形成演化过程中某一地质时期地球动力学环境的结果,盆地原型恢复有助于揭示盆地形成时的构造-沉积环境及演化。石炭-二叠纪是鄂尔多斯地区演化的关键变革时期。目前为鄂尔多斯盆地油气增储上产的重点勘探层位。对鄂尔多斯地区石炭-二叠纪原型盆地的恢复不仅对揭示该区石炭-二叠纪构造-沉积环境和晚古生代演化历程有重要的理论意义,而且对上古生界油气勘探有重要的指导意义。本论文利用最新的钻测井、露头和地球化学等资料,结合造山带及古板块研究成果,恢复盆地原位及周缘大地构造环境;通过单井、联井及古生物、古盐度、古气候、古氧化还原环境分析,恢复鄂尔多斯地区石炭-二叠纪各个时期构造-沉积环境与充填演化,建立盆山耦合关系。本次研究取得了以下几点认识:(1)石炭-二叠纪华北板块由赤道附近持续向北运动,伴随小角度顺时针旋转。古亚洲洋的持续俯冲作用使得鄂尔多斯地区北部遭受强烈挤压,勉略洋的扩张与俯冲消减导致南部发生挤压。(2)鄂尔多斯地区晚石炭世-早二叠世整体经历了一次大的海侵-海退旋回,早期为陆表海充填阶段,早二叠世晚期海水快速退出鄂尔多斯地区,至中二叠世-晚二叠世经历近海湖盆和内陆湖盆演化阶段。(3)鄂尔多斯地区晚石炭世-早二叠世太原期可将其划分为商洛-丹凤被动大陆边缘、白云鄂博-赤峰活动大陆边缘、鄂东克拉通内坳陷、鄂西克拉通边缘裂陷4个构造单元,早二叠世山西期-晚二叠世可分为商洛-丹凤被动大陆边缘、白云鄂博-赤峰活动大陆边缘、吴忠坳陷、吴起坳陷、米脂-吉县坳陷、南物源供给区、北物源供给区7个构造单元,鄂西克拉通边缘裂陷消亡形成克拉通内坳陷,并萎缩形成吴忠坳陷,鄂东克拉通内坳陷分解为吴起坳陷与米脂-吉县坳陷,晚二叠世盆地东部大面积隆升为陆。(4)鄂尔多斯地区石炭-二叠纪盆地格局经历了由东西分异向南北隆坳分异的转变,盆地演化与周缘造山带演化具有很好的耦合关系,特别是秦岭和中亚造山带晚古生代造山作用对鄂尔多斯盆地的演化起到了明显的控制作用。