鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组是下古生界重要的勘探领域，蕴含丰富的天然气资源，但奥陶系烃源岩影响因素的研究却相对较少，尤其是奥陶系溶蚀孔洞中石炭系充填的影响前人基本尚未研究，这些充填的泥岩会对奥陶系烃源岩的客观评价造成极大影响。基于烃源岩野外露头、岩心、测井曲线及地球化学参数等资料，对奥陶系溶蚀孔洞中充填的石炭系泥岩进行了地质、测井和地球化学综合分析，并在奥陶系海相碳酸盐岩烃源岩评价中提出了一种剔除石炭系充填影响的方法。研究表明：奥陶系风化壳及其邻近层段的烃源岩溶蚀孔洞中明显充填石炭系泥岩，在野外露头、岩心上表现为溶洞、裂缝中充填石炭系泥岩，测井曲线上表现为明显的高尖峰状自然伽马值；充填的石炭系泥岩干酪根碳同位素明显偏重，饱和烃分子组成表现为明显的后峰优势，与石炭系煤系烃源岩特征一致，而奥陶系自生泥岩干酪根碳同位素明显偏轻，饱和烃分子组成表现为前峰优势特征。根据单井泥岩发育特征和有机地化参数分布特征，将石炭系充填影响范围确定为距离风化壳顶面之下约100 m，并根据有机碳含量与深度关系对石炭系充填影响的有机碳数值进行校正。该认识提示对奥陶系烃源岩，尤其是对靠近风化壳的奥陶系烃源岩地质与地球化学特征评价时一定要扣除石炭系泥岩充填的影响。