为揭示鄂尔多斯盆地东缘上古生界海陆过渡相页岩及页岩气地球化学特征，选取临兴地区页岩样，开展薄片鉴定、全岩和黏土含量、扫描电镜、有机碳、岩石热解、干酪根显微组分和干酪根碳同位素测试，分析页岩解吸气的气体组分和碳同位素组成。结果表明：临兴地区过渡相页岩矿物组分主要是石英和黏土矿物，含少量方解石、斜长石、钾长石、白云石和黄铁矿等。受矿物成因、沉积环境等多方面的影响，不同矿物组分与有机质赋存方式各异。石英与有机质存在2种赋存方式，黏土矿物存在3种赋存方式，黄铁矿存在4种赋存方式。有机质类型为Ⅱ2–Ⅲ型，有机碳含量平均值大于2.0%，干酪根碳同位素介于–24.5‰~–23.2‰。镜质体反射率介于0.92%~1.30%，t_max值介于427~494℃，有机质热演化达到成熟阶段。页岩气中烃类气以甲烷为主，含有少量乙烷、丙烷，总体属于干气。甲烷碳同位素均值为–40.0‰，介于海相页岩气和陆相页岩气甲烷碳同位素之间；乙烷碳同位素值介于–26.8‰~–22.56‰，均大于–29‰，整体呈现出δ¹³C₁＜δ¹³C₂＜δ¹³C₃正碳序列。研究认为，该区页岩具备大量生成页岩气的潜力，页岩气主要来源于上古生界偏腐殖型页岩，属于由干酪根裂解而生成的有机热成因煤成气。