综合露头剖面、岩心、测井和地震资料分析,运用层序地层学和现代沉积学的理论和方法,对塔里木盆地志留系的层序地层和沉积体系进行了系统的分析。取得了以下几点成果与认识:1、通过层序界面识别及其性质分析,结合地震关键层序界面上下的地层接触关系,依据盆地的充填演化以及古地貌格局的研究,建立塔里木盆地古生界志留系三级层序地层格架。将志留系划分为2个二级层序、4个三级层序和8个体系域,识别出3种层序界面类型。分析了地层的叠加样式与分布范围,构建了潮坪、滨岸和三角洲层序地层模式。探讨了各体系域的空间展布及其演化特征。研究认为,基准面在上升、下降和相对稳定时期,依次发育退积型、进积型和加积型3种层序组合样式。通过对研究区的层序地层格架的对比和分析,总结了层序地层的形成和发育受控于构造沉降、湖平面变化和古气候3种因素。2、分析了沉积相的成因类型及识别标志,识别出了塔里木盆地古生界志留系主要发育潮坪、滨岸和辫状河三角洲以及浅海陆棚等4种沉积体系。分析了层序地层格架内各类沉积砂体的演化规律。研究表明,sq1塔中地区主要以滨岸为主,局部发育潮坪沉积,巴楚地区为潮坪沉积为主,塔北地区主要以临滨和陆棚沉积为主,塔东则以滨岸和辫状河三角洲沉积为主。sq2塔北地区属于浅海陆棚沉积,塔中-巴楚地区浅海陆棚和潮坪沉积为主。sq3以潮坪和陆棚沉积为主,仅在塔东和塔北局部发育有滨岸沉积。sq4以滨岸为主,局部发育潮坪和三角洲,其中塔北缺失此段。塔东总体以滨岸和辫状河三角洲沉积为主。总体而言,塔里木盆地志留系海侵体系域发育退积为主伴随有加积的滨岸沉积体系,高位体系域以进积为主伴随有加积和侵蚀,发育潮坪沉积体系。3、通过区域古地理格局、层序地层和沉积相的分析,明确了古地貌、不同A/S和沉积相对沉积体系发育的控制作用。归纳了层控和相控控砂机理以及古地貌对沉积体系的控制模式。研究表明,塔里木盆地志留系前发育南、北两个斜坡区,并将其细分为上斜坡和下斜坡,其中塔中缓坡带砂体分布范围广,厚度薄,以潮坪沉积为主;塔北陡坡带砂体分布范围小,厚度大,以滨岸沉积为主;塔东南地区砂体分布范围广,厚度大以滨岸和辫状河三角洲沉积为主。海侵体系域发育滨岸沉积体系,高位体系域发育潮坪沉积体系。4、通过对志留系地层沉积特征的剖析,结合志留系沉积前古地貌研究和沉积体系研究,分析了地层超覆圈闭、地层不整合遮挡圈闭、岩性上倾尖灭、侧向相变以及火成岩圈闭等4种非构造圈闭主要类型及其形成条件。明确了塔里木盆地志留系有利储集体展布,指出有利的勘探区带主要是围绕满加尔坳陷和阿瓦提坳陷为主,尤其是沿顺托果勒鼻状隆起。