重点围绕鄂尔多斯盆地东部上古生界岩性气藏成藏地质特征,以成藏地球化学与天然气成藏流体历史分析为手段,以盆地构造演化史—热史、生烃史—沉积/成岩史、天然气聚集史和天然气成藏动力学为主线,详细解剖了致密岩性气藏形成过程及形成机理,分析了岩性气藏形成的主控因素,总结出不同含气组合天然气的富集规律。研究区发育有下部、中部、上部三个不同的含气组合,烷烃气碳同位素特征及气源对比表明,天然气主要来自煤成气,个别井混有少量油型气。气藏中甲烷含量及δ¹³C₁与烃源岩成熟度具有明显相关性,表现为天然气近距离运聚成藏的特征。根据烃源岩的主要排烃时间、流体包裹体、自生伊利石K-Ar同位素及甲烷同位素动力学分馏等方法综合研究认为,下部、中部含气组合气藏形成经历了两期油气充注,晚侏罗世—早白垩世为天然气主要充注期,上部含气组合主要存在早白垩世一期主要充注时间。研究区上古生界地史期普遍发育异常高压,源储剩余压差是天然气运移的主要动力。下部、中部组合源储剩余压差大,天然气充注强度高,含气饱和度高;上部组合远离烃源岩,烃类的充注受气源供给条件控制,天然气充注强度小。上古生界储层总体反映了“先致密、后成藏”的特点。下部含气组合各种成藏要素匹配合理,天然气聚集效率高,多形成大型气田;中部含气组合各种成藏要素匹配较好,聚集效率较高,多形成大-中型气田;上部含气组合成藏要素匹配较差,聚集效率较低,多形成小型气田。盆地东部天然气的富集规律主要受烃源岩生烃强度、气藏成藏期源储剩余压力差、输导体系类型、优质储层分布、盖层厚度和排替压力等因素控制,不同含气组合具有不同油气富集成藏规律,以此作为有利勘探目标优选的依据,并将研究区上古生界优选出4个有利勘探目标区,它们分别是下部组合的神木、余兴庄勘探目标区,中部组合的大佛寺勘探目标区,上部组合的王家砭勘探目标区。