近年来，随着鄂尔多斯盆地奥陶系盐下及深层天然气获得勘探突破，马家沟组是否发育烃源岩，资源潜力如何再次引起研究者们的关注。基于此，本文综合录井、测井、钻井岩心、野外露头、地震和地球化学实验分析等资料，结合石油地质学、地震地质学和油气地球化学的基本原理，对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组海相烃源岩的岩性特征、生烃潜力和分布模式等方面进行了系统研究。结果表明，马家沟组烃源岩岩性主要为泥质碳酸盐岩和泥页岩，烃源岩有机质丰度（TOC）较低，为0.02-4.33%，主频为0.1-0.3%；但烃源岩生烃母质主要为藻类和细菌，干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主；烃源岩热演化程度较高，镜质体反射率一般大于1.4%，核部可以达到3.0%以上。大量岩心观察、测井解释与地震相分析表明，马家沟组低丰度海相烃源岩呈薄层状“三层式”叠置分布特征，纵向上，马家沟组泥质碳酸盐岩和泥岩主要分布在马五_1-4、马五_6-10和马一-马三段，测井上表现为高伽玛、高声波、高密度、低电阻等特征，基于测井特征建立了马家沟组“三层式”叠置分布低丰度海相烃源岩三维定量预测量版。此外，马家沟组“三层式”叠置分布低丰度海相烃源岩在地震剖面上具有强振幅，近平行-亚平行连续的地震反射特征，以建立的三维测井定量预测量版为约束，预测了马家沟组海相烃源岩厚度与平面分布，即马五1-4亚段烃源岩主要分布在神木-榆林-子洲-延川一带，厚度为5-15m；马五6-10亚段烃源岩主要分布在佳县-延川、靖边-华池、神木和宜川南，厚度为10-20m；马一-马三段烃源岩则主要分布在佳县-子洲-延安一带，厚度5-20m。马家沟组“三层式”叠置分布低丰度海相烃源岩平面分布面积大，累积约10.7万km2。按照成因法计算马家沟组海相烃源岩生烃量为21.9-96.0万亿方，资源量平均约2.3万亿方。

鄂尔多斯盆地；马家沟组；海相烃源岩；发育特征；分布新模式