论文充分利用近年来大量的钻井、地震测线及露头资料,在前期工作及已有研究成果基础上,以沉积学、层序地层学、盆地分析等理论为指导,通过“露头-岩芯-镜下-测井-地震”五位一体综合分析,系统地研究塔里木盆地中下奥陶统三级层序地层格架及其特征。以三级层序为成图单元编制岩相古地理图,结合储层主控因素分析,进行碳酸盐岩储层综合评价与预测,对实现塔里木盆地油气勘探新的突破有着重要意义。论文取得的主要结论包括：(1)塔里木板块区域地球动力学从伸展到挤压的转换始于寒武纪晚期,活动鼎盛时期为中奥陶世中晚期。寒武纪西昆仑地区始特提斯洋开始向北俯冲在塔里木地块之下,奥陶纪俯冲作用强烈,奥陶纪晚期始特提斯洋盆可能已闭合；寒武-奥陶纪南天山地区处于扩张鼎盛时期的古亚洲大洋。区域板块边缘的动力性转换对盆地古构造、碳酸盐岩台地内部古地貌和沉积格局的变迁产生了深刻的影响。(2)塔里木盆地中下奥陶统共识别出5个层序界面,划分为4个三级层序。其中蓬莱坝组划分为1个三级层序,鹰山组划分为2个三级层序,一间房组划分为1个三级层序。塔西南地区的寒武统与中下奥陶统及中下奥陶统内部呈现为退积型层序结构样式,而古城等盆地其他地区呈现为进积型层序结构样式。这可能与加里东中期构造运动引起的盆地不同地区差异沉降活动密切相关。(3)以三级层序为成图单元编制中下奥陶统岩相古地理图,综合研究了塔里木盆地中下奥陶统各三级层序的岩相古地理格局特征,发现层序SQ1、SQ2、SQ3古地理格局呈现继承性演变,层序SQ4属于古地理格局显著变革时期。区域动力学体制的强烈转换造成台地内部及台缘的地貌发生剧烈变化,其中台地内部形成滩-洼相间的微地貌格局,这为中奥陶统台内滩相和台缘礁滩相等优质储层的发育提供了有利地质条件。同时和田、塔中和塔北等古隆起雏形开始形成,局部地区遭受暴露剥蚀,出现暴露古凸起岩溶地貌。(4)塔里木盆地中下奥陶统碳酸盐岩优质储层分布主要受沉积相带、成岩改造和层序界面的控制。下奥陶统蓬莱坝组、鹰山组下部的优质储层主要分布在台内泻湖-潮坪相带,早期遭受准同生白云岩化作用、后期经历埋藏岩溶作用。中奥陶统鹰山组上部、一间房组的优质储层主要分布为台地内部的中高能浅滩相,其次为台地边缘的高能礁滩相带。巴麦大部分地区、塔北和塔中地区位于T74不整合界面的顶超削截带,属于中下奥陶统表生岩溶储层发育的最有利地区。