针对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组天然气的勘探，早期主要聚焦于盆地中东部的马家沟组五段和中央古隆起东侧的马家沟组四段，发现了马五1-4亚段的岩溶风化壳气藏和马五5-10亚段白云岩岩性气藏，而盐下马四段则主要是产水层。近年来，米探1、桃122等钻井陆续在马四段获得高产工业气流，显示了马家沟组盐下天然气具有巨大的前景。盐下天然气组分和碳氢同位素组成与上古生界煤型气有显著差异，结合盐下天然气藏良好的顶底板膏（盐）岩封盖条件，表明盐下天然气为“自生自储”的海相油型气。然而，目前对于马家沟组盐下自生自储天然气藏的形成演化仍存在争议，制约了盐下天然气的进一步勘探开发。
鄂尔多斯盆地马家沟组盐下自生自储天然气经历了显著的TSR作用，导致天然气具有异常高的干燥系数和δ¹³C₂值，甚至使得δ¹³C₂值大于-28.0‰，表现出“似煤型气”特征。但是，马家沟组盐下天然气中H₂S含量变化大，原因可能是（1）H₂S易溶于地层水；（2）H₂S能够还原地层水中的Fe³⁺，形成黄铁矿沉淀；（3）天然气逸散与富集。马家沟组盐下储层缝洞中发育丰富的硫磺和次生方解石以及黄铁矿，硫磺的δ³⁴S值介于22.5~24.8‰之间，次生方解石碳同位素有明显的负偏移，证实了储层TSR存在。然而，不同于四川盆地碳酸盐岩储层古油藏裂解以及TSR改造后天然气藏储层沥青非常发育，马家沟组盐下气藏储层仅发育痕量沥青，表明马家沟组天然气藏不是古油藏裂解形成的，而是气态烃运移聚集所致。
鄂尔多斯盆地马家沟组烃源岩与膏盐岩交互沉积，有机质丰度整体比较低，TOC介于1.06~2.97%之间，平均值为0.45%（孔庆芬等, 2024）。马家沟组烃源岩在中侏罗世-早白垩世初开始进入大规模生油阶段，于早白垩世末进入大规模生气阶段。杨鹏等（2021）研究表明鄂尔多斯盆地主要经历了晚奥陶世、晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世末-新生代四期构造事件，其中晚奥陶世和早白垩世末-新生代的构造事件强度大、持续时间长。显然，马家沟组大规模生气阶段与早白垩世末-新生代的强构造改造事件吻合，大量构造裂缝发育，极有利于气态烃的运移聚集，而大规模生油阶段主要对应盆地相对稳定阶段，并且马家沟组烃源岩富含膏盐岩，封闭性好，液态烃难以及时排出烃源岩。烃类流体包裹体组分研究揭示烃类以甲烷为主(吴小力等, 2022)，也印证了马家沟组以气态烃排出烃源岩的推测。由此可知，马家沟组盐下自生自储天然气藏是“液态烃源内原位裂解、气态烃运移成藏”的结果。
马家沟组烃源岩中大量的固体沥青以及TSR相关次生矿物是盐下天然气藏形成于气态烃直接运移成藏的又一有力证据。烃源岩内常见分散固体沥青以及黄铁矿，且黄铁矿δ³⁴S值介于4.3~24.0‰，与硬石膏δ³⁴S值（27.3~28.9‰）相比，黄铁矿硫同位素组成符合TSR分馏范围（一般在14~22‰），表明烃源岩内发生了普遍的TSR作用。此外，含膏泥质碳酸盐岩层段无机碳同位素组成规模负偏，而且含膏泥质白云岩次生方解石原位碳、氧同位素测定显示碳同位素组成明显负偏，表明发生了规模有机-无机相互作用，结合黄铁矿、沥青等分析结果，表明次生方解石是TSR作用的结果，印证了源内普遍的TSR作用。源内普遍的TSR作用一方面促进了干酪根降解生烃，另一方面促进了烃源岩内原位滞留液态烃的裂解成气，是马家沟组较低热演化成熟度天然气藏（Ro<1.5%）形成的关键。
 

碳酸盐岩-膏盐岩组合；自生自储气藏；马家沟组；鄂尔多斯盆地