鄂尔多斯盆地是发育于稳定克拉通盆地之上的大型叠合盆地。它经历了前古生代裂陷阶段、古生代地台稳定坳陷阶段及中新生代板块内部的变形阶段。因此，热作用的深与浅、南北向的扩张-俯冲与俯冲-碰撞造山、板内构造的挤压与拉张控制着盆地形成和发展。由于多个构造阶段的作用，现今盆地呈南北向展布的矩形盆地，盆内地层大多近水平分布，倾角1°～3°，构造简单，次级构造不发育。盆缘发育褶曲、断裂及挠曲构造，且围绕盆地呈环形分布特征。其中东缘以阶状构造为主，由外缘向盆内，由褶曲构造变为挠褶。南缘为同斜褶曲，向内变为宽缓褶曲，与一系列逆冲断层相伴生。西缘为逆冲推覆构造，总体显示由外缘向盆内的逆冲推覆。北缘为东西向继承性隆起。由此可见由盆缘向盆内地势由高到低，构造发育由强到弱。这表明盆地构造在盆内与盆缘有着明显的差异性。构造格局和不同时期的活动特点对鄂尔多斯盆地古生代以来的沉积面貌及聚煤格局有着重要的影响。
（一）构造单元划分
大地构造单元划分，是槽台学说研究地壳构造运动发展规律，体现地壳构造演化在空间上的分异状况的一种手段，它把地壳较稳定地块划为地台，地壳活动地区（带）划为地槽，作为一级构造单元。二级构造单元，在地台区主要考虑基底和盖层的构造性质，地槽区依据褶皱回返时间及沉积和岩浆建造等。三级构造单元，地台区主要决定盖层构造的发展过程。划分情况如下（图1-9）。
1.中朝准地台
（1）鄂尔多斯台坳
a.天环凹陷；
b.盐池台陷；
c.陕北斜坡；
d.晋西挠褶带；
e.渭北挠褶带；
f.桌子山—景福山挠褶带。
（2）渭河地堑
2.北秦岭加里东褶皱带
3.鄂尔多斯西缘坳陷带
（二）构造单元基本特征
1.中朝准地台
西南侧以千阳-耽镇断裂与六盘山断陷分开，南以千阳、眉县、户县、洛南一线的渭河地堑北缘北山山前深断裂或隐伏断裂与秦岭褶皱系为界，为鄂尔多斯盆地主体部分。中朝准地台是我国最古老的地台，五台运动主体部分基本固结，最终形成则在中条运动（17亿年左右）。结晶基底为太古宇太华群和辣水群的混合岩、片麻岩及古—中元古界铁铜沟组的陆相碎屑岩。各期构造运动在该区的构造形变极为微弱，主要表现为缓和的整体的沉陷或隆升的活动形式，岩浆活动、褶皱、断裂在地台边缘比较发育。沉积盖层包括中、新元古界及其以后各时代地层。其中缺失志留系、泥盆系和下石炭统。主要坳陷时期为中生代，呈大型内陆断陷盆地，沉积了4000 m左右的中生代地层。燕山运动末期，使台地全面隆升，经受长期剥蚀，缺失晚白垩世至中新世沉积，上新世至第四纪虽接受沉积，但厚度不大。
图1-9 鄂尔多斯盆地构造单元分区图
（1）鄂尔多斯台坳
西南侧以千阳-耽镇断裂与六盘山断陷分开，南以千阳、眉县、户县、洛南一线的渭河地堑北缘北山山前深断裂或隐伏断裂与秦岭褶皱系为界。结晶基底在航磁异常图上，白大可、榆林、靖边、吴旗、固原连线的北西地区，以正异常为主，呈东西延展向南弧形突出，反映了太古宇桑干群磁场特点，东南（即西安—太原一带）以升高的正磁场带和负磁场带相间为主，呈北东向和东西向展布，相当于太古宇阜平群和元古宇五台群磁场的主要方向。
中、新元古代沉积盖层，在台坳本部处于隆起区，而西南和南部边缘的陇县景福山、千泪、岐山，向东到中条山一线，属地台沉降带性质，为海相碳酸盐岩和陆相碎屑岩，厚度约千余米。
早古生代沉积盖层，在台坳区发育较好，与基底构造轮廓相似，可能有构造继承性，除北部个别地段外，全区基本可见。以浅海相碳酸盐岩沉积为主，厚度稳定，在1000～2000 m之间。奥陶纪末加里东运动台坳一度上升，缺失志留纪—早石炭世沉积。
晚古生代沉积盖层，在下古生界构造剥蚀面上堆积了石炭—二叠纪海陆交互相和陆相含煤沉积建造，厚度约630 m。中石炭世沉积之前，台坳中部有一南、北向古隆起带，分开了东、西两个凹陷区。中石炭世东、西海侵尚未越过古隆起，晚石炭世晚期东、西海水逐渐相通。凹陷区成为晚古生代（石炭—二叠纪）海陆交互相含煤沉积的天然聚煤场所。石炭纪末期结束了海侵，二叠纪开始陆相碎屑沉积。
中生代三叠纪中期印支运动，使鄂尔多斯地区发生坳陷，形成了大型中生代内陆盆地沉积，为陕西省北部晚三叠世—中侏罗世内陆河流-湖泊相泥炭沼泽沉积提供了有利场地，堆积了丰富的煤炭资源。晚侏罗—早白垩世，由山麓堆积转为湖泊沉积。三叠纪沉积中心在台坳南部铜川东西一线。侏罗系沉积中心转移到台坳东部延安地区，而沉降中心在吴旗以西。白垩纪的坳陷中心在天池-环县一带。沉积中心迁移与地壳构造变动密切相关。由于印支和燕山运动，坳陷盆地边缘隆起，形成一系列走向平行盆缘的断裂和平缓褶皱，从边部向中心逐渐减弱。根据上述情况，将其划分为5个三级构造单元。
A.天环凹陷
位于鄂尔多斯台坳西半部，东经108°线以西，中心在宁夏天池—甘肃环县，陕西仅定边一带跨入，呈南北向的向斜构造。形成于燕山运动晚期，地表为早白垩世厚1344 m的砂、砾岩沉积和新生代沉积物。钻孔中见到三叠系和侏罗系地层。
B.盐池台陷
位于车道-阿色浪大断裂东侧，呈南北向展布。地面广为第四系覆盖，仅局部有零星早白垩纪和第三纪地层出露。基底为太古宇，中-新元古界及古生界属华北型沉积，三叠—白垩纪时西邻坳陷相对较深，接受了陆相碎屑岩建造、含煤建造和含油建造沉积。晚期燕山运动使本区微作隆起，产生宽缓褶皱。据石油物探及钻探资料，褶皱由白垩系组成，下伏侏罗系、三叠系均表现为西倾单斜，倾角一般10°～15°。
C.陕北斜坡
西与天环凹陷相接，东以神木-绥德基底隐伏断裂与晋西挠褶带为界，南边大致以长武、黄陵、宜川隐伏断裂与渭北挠褶带为界，北边延至内蒙古。岩层呈南北向，向西缓倾的单斜构造，倾角1°左右。褶皱、断裂不发育，仅有稀疏的鼻状或短轴背斜、向斜构造和少量隐伏断层及地堑式断裂。在挠褶带中发育有开阔平缓的波状褶曲（图1-10）。由东向西有三叠系砂泥质含油及含煤沉积，侏罗纪含煤沉积和白垩纪碎屑沉积，在少量深孔中见有中、晚石炭世和二叠纪含煤沉积，最下部为奥陶系灰岩。该区是鄂尔多斯盆地石炭—二叠纪、三叠纪和侏罗纪煤田主要分布区。
D.晋西挠褶带
位于陕北斜坡以东，东以离石南北向大断裂与山西断隆为界，在黄河两岸作南北向展布。从东向西可分为挠褶带和平缓的单斜形态带，其中挠褶带在府谷、河曲可见。本带中的地层有奥陶系、石炭—二叠系、三叠系和侏罗系，其中石炭—二叠系为主要含煤沉积。
图1-10 彬县地区侏罗系各组沉降与隆起幅度示意图
构造的稳定性及微弱多期构造变动是本带的基本特征。在挠褶带中发育有开阔平缓的波状褶曲和膝折。墙头-高崖膝折带，呈15°～30°方向展布，延长46 km，宽1～2 km，倾向北西，倾角15°～43°，东、西两侧，地层比较平缓，形成上平缓层和下平缓层。此外有北西向清水川地堑式断裂和东西向高崖沟地堑式断裂。府谷西南-吴堡一带呈平缓向西倾的单斜构造，倾角3°～6°。南段有吴堡鼻状构造，平面上呈向西突出的弓形，横剖面上呈箱状，宽数公里，并被定边-吴堡断裂切割，旁侧有次级褶皱形成。
E.渭北挠褶带
位于鄂尔多斯台坳南部边缘，南与渭河地堑以北山前断裂为界，北与陕北斜坡和天环凹陷相接，大致以长武、黄陵、宜川隐伏断裂为界，向东北延出盆地外，向西以甘肃崇信到凤翔间的古隆起与桌子山-景福山挠褶带分开。与晋西挠褶带和桌子山-景福山挠褶带组成了鄂尔多斯盆地的折线形半包围圈。由外向内为褶断-挠褶-单斜环带构造形态，在渭北地区更为明显。
该挠褶带中地层比较齐全。由盆缘向中心有地台基底太古宇变质火山碎屑岩及正常沉积岩，元古宇浅海相沉积盖层、寒武-奥陶系浅海-滨海沉积盖层、石炭—二叠系海陆交互相沉积盖层、三叠系、侏罗系和白垩系内陆盆地沉积。其中石炭—二叠系和侏罗系为重要含煤沉积。
韩城—铜川一带，为石炭—二叠纪煤田分布区，属盆地外环，褶断带特征表现明显，构造比较复杂，断裂发育，褶皱延伸不长。印支、燕山期多形成逆断裂，阿尔卑斯期多形成正断裂。在韩城一带构造线方向为北东向，其中边部以高角度叠瓦式逆冲断裂为主（图1-11）。
铜川-白水一带构造线呈北东东向，多以正断层性质出现，其褶皱仍以短轴者为主，而煤层受次级断裂影响，发生位移或变形。向西延至永寿一带，构造线变为近东西向，表现为边缘翘起和较大规模的东西向断裂。
焦坪-麟游侏罗纪煤田分布区，挠褶带特征明显。构造线从北东至西南，由北东东向转为东西向，次级褶皱相间分布，小型背斜一般北翼陡而长，南翼缓而短。小褶皱以三叠系为核心呈箱状，以侏罗系为核心呈梳状，以白垩系为核心者多呈宽缓开阔的背斜、向斜。
图1-11 龙王沟逆断层剖面示意图
该挠褶带中侏罗统延安组含煤碎屑沉积在向斜轴部厚度大、粒度细，形成的煤层厚；而背斜轴部厚度小，粒度粗，形成的煤层薄。这些次级褶皱主要形成于印支期，燕山期只是继承并加剧了前期的褶皱形态。如较大规模的瓦窑坪背斜和太峪背斜等，因受基底古老断裂或隆起影响，印支运动形成了幅度较大的隆起，造成侏罗纪聚煤凹陷的出现，形成店头、焦坪、彬长、阁头寺等聚煤盆地。
F.桌子山-景福山挠褶带
西部和西南部以千阳、掳镇隐伏深断裂与六盘山断陷带为界。东以崇信到凤翔间的古隆起分开，向北至内蒙古，主要构造线呈北西向。其特征与渭北挠褶带相似，为构造转折地带。陇县北西向断裂将其分为东、西两部分。西部景福山和千阳一带，属盆地边缘隆起带性质，地层为前古生界和下古生界。构造复杂，断裂和褶皱发育，侵入岩体稀少，东部属盆地内缘特征，以挠褶为主，地层有三叠系、侏罗系和白垩系。其褶皱轴线仍为北西向，并且由西南向东北褶皱强度逐渐减弱，变成为缓倾的单斜构造。
（2）渭河地堑
北以北山山前断裂与鄂尔多斯台坳分开，南以秦岭山前断裂和秦岭地槽褶皱系为界。西起宝鸡，东至潼关，长约300 km，宽30～60 km。阿尔卑斯构造运动发生断裂下陷形成地堑式盆地。根据钻孔和物探资料推断，新生代构造层在固市凹陷总厚6800 m，西安凹陷中大于7000 m，西部隆起区约3000 m。地堑内温泉较多，地震频繁，显示新构造运动广泛和强烈。
2.北秦岭加里东褶皱带
北部以千阳-眉县-户县-洛南深断裂与中朝准地台为界，南以唐藏-商南深断裂与礼县-柞水海西冒地槽褶皱带为界。它是一个长期活动的多旋回地槽褶皱系。褶皱带在前加里东旋回以地槽型火山岩建造为主，有宽坪群、陶湾群和秦岭群，是地槽多旋回发展的第一阶段，裂陷形成北秦岭早古生代地槽，堆积了1500～1800 m厚的早古生代地槽型火山岩建造。加里东运动末期，地槽北边隆起、南边抬升，地槽向中间迁移。晚古生代及以后，各构造旋回期以岩浆活动（侵入）、断裂和变质作用为主。海西旋回在一些断陷盆地中形成了石炭系和下二叠统的陆相含煤沉积，不整合覆盖在下古生界之上。下白垩统、第三系及第四系零星分布。
3.鄂尔多斯西缘坳陷带
东以车道-阿色浪大断裂与鄂尔多斯台坳为界，西与祁连-北秦岭地槽褶皱系毗邻，呈南北向的狭长地带，是中朝准地台上自长城系以来沉降较深的地段。从沉积建造、构造变动特征看，坳陷带与长期保持稳定的鄂尔多斯台坳是截然不同的，具有明显的近地台过渡性质。在贺兰山、桌子山出露的太古宇桑干群为坳陷带的基底，长城纪至早古生代的地质构造演变史，大体与鄂尔多斯台坳相同。中奥陶世后，除固原石邦子沟一带海侵持续到晚奥陶世，其余地区全部上升为陆。中石炭世祁连海侵入本区，中、晚石炭世为海陆交互相含煤沉积，二叠纪发育陆相含煤沉积。三叠纪—侏罗纪在本区发育大型内陆断陷盆地沉积，中期燕山运动比较强烈。使前白垩纪地层褶皱并控制了各地白垩纪沉积。三叠纪—白垩纪皆为陆相沉积。