鄂尔多斯盆地延长组烃源岩中存在明显的放射性异常现象,结合国家973项目所取得的部分研究成果发现,这种异常主要由放射性铀元素引起。延长组凝灰岩与富铀烃源岩互层产出,在测井曲线上独特的表现为低电位、高伽玛、高声波时差和高电阻率值,人们以往关注的多,而深入研究的少,过去仅把这些夹层作为地层划分对比的标志层,一直未对其开展深入的岩石学和地球化学研究工作,对这些凝灰岩的成因的认识尚没有科学的数据和结论。所有的研究工作都未将延长组中铀元素的迁移和这些凝灰岩相联系,因此探索延长组富铀烃源岩的形成与凝灰岩夹层和铀异常之间的关系,为探讨凝灰岩的成因类型及其在烃源岩演化中所起的作用,具有重要的理论和实践意义。在深入分析前人研究成果的基础上,综合应用薄片鉴定、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射分析、元素地球化学分析、铅和氧同位素分析等多项现代分析测试技术,详细研究了凝灰岩夹层的岩石学、地球化学特征,探讨了其属性,并分析了凝灰岩中铀元素的迁移特征;通过多次野外考察和细致的岩芯观察,结合测井资料,调查了凝灰岩发育井位及层位,分析了其展布规律,揭示了其形成环境,阐述了凝灰岩与烃源岩二者之间的关系等科学问题。论文首次把传统意义上的延长组凝灰岩分成凝灰岩、斑脱岩、热水沉积岩三类,并且认为凝灰岩和斑脱岩包含有空降型和水携型两种成因机制;分析了凝灰岩中铀元素近代发生过丢失迁移现象,很可能是富铀烃源岩中铀元素的母岩;绘制了凝灰岩夹层单井、联井剖面图和长7₃底凝灰岩平面展布图。综合对比发现延长组凝灰岩夹层与盆地内同期烃源岩和放射性异常展布基本一致,相互之间可能存在联系;凝灰岩夹层的形成环境主要为浊积扇和深湖环境,浊积岩中的凝灰岩蚀变后使其储层各项指标发生变化,而深湖相中的凝灰岩可能是沉积环境从氧化向还原过渡的有利因素,同时利用地球化学数据判别出凝灰岩可能来自于火山弧或板内、钙碱性岩浆环境。综合分析认为,凝灰岩夹层不仅是地层划分的标志层。也是有机—无机相互作用的重要纽带,对生油层和储集层具有重要的石油地质意义,同时也可能是促使鄂尔多斯盆地原油品质较好的重要因素。