塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩分布广泛，油气资源丰富，是台盆油气勘探的重要领域。本论文以沉积学、层序地层学、构造地质学、地震地层学的理论为指导，以塔里木盆地奥陶系台地边缘礁滩相为研究对象，系统的开展了层序地层学、沉积体系、层序岩相古地理、油气储层地质学等多方面的研究，为塔里木盆地奥陶系的油气勘探提供了新的材料。层序地层学的研究以Vail的经典理论为指导，共识别出不整合面、古喀斯特作用面、侵蚀冲刷面、岩性岩相转化面、上超面、最大海泛面6种层序界面，将塔里木盆地奥陶系划分为2个二级层序（SS1和SS2）和14个三级层序（SQ1-SQ14）。讨论了二级层序发育特征及层序演化，建立了研究区的等时层序地层格架。充分利用盆地周缘的野外剖面、钻井岩心、测井、地震及区域资料，系统的开展了层序格架下的沉积相和地震相研究，出识别碳酸盐台地、浅水陆架和盆地3大沉积体系及若干亚相、微相类型，并分别研究了各相类型特征。在上述研究基础上，以二级层序体系域为单元，系统编制了塔里木盆地奥陶系层序岩相岩相古地理图。通过沉积体系和层序地层学的研究，深入论述了控制塔里木盆地台地边缘礁滩相的发育与分布因素，系统研究了塔里木盆地台地边缘礁滩体迁移分布规律。研究表明，控制塔里木盆地奥陶系生物礁发育的主要因素包括古地理位置和古气候、大地构造、海平面升降变化等方面。受上述因素的影响，奥陶纪早期台地边缘具有单一性和继承性，奥陶纪中-晚期台地边缘具有多支性和分割性。在中上奥陶统一间房和良里塔格组沉积期，台地边缘礁滩相的展布明显具有向台内收缩的演化过程。在晚奥陶世，具有台地边缘礁滩相两期迁移的特征。在北坡第一期发育于塔中I号断裂带，随后由于10号断裂带的活动，使位于塔中北坡（I号断裂带）的台地边缘礁滩相向台内迁移至10号断裂带附近，南坡东段坡折带向台内迁移幅度很小，西段则几乎没有迁移，两期坡折带叠置在一起。首次对塔里木盆地奥陶系台地边缘礁滩相演化过程中在塔中地区、塔北地区及巴楚地区的一间房组和良里塔格组在沉积和储层上的差异性进行了系统的研究。在沉积上，这种差异性主要表现在发育的层位上、平面的分布上、岩性组合上、沉积微相上等四个方面。1.在发育层位上，真正意义上的台地边缘生物礁主要发育于在一间房和良里塔格沉积期。2.在平面上，一间房组沉积期台地边缘礁滩主要发育于位于塔北塔河油田南部、轮南地区的碳酸盐岩台地以及巴楚一带的塔中碳酸盐岩台地。良里塔格组沉积时期，分别发育于塔河南部和塔中地区。3.在岩性组合和沉积微相类型上，一间房沉积期，塔北南缘和巴楚地区为缓坡型的碳酸盐台地，主要以台地边缘滩为主，礁相多为粘结、障积点礁。良里塔格组沉积期，塔北南缘为远端变陡的台地边缘，台地边缘滩相较礁相发育。塔中北坡（I号断裂带）为镶边型的碳酸盐台地，台地边缘礁滩相发育了中高能粒屑滩和骨架礁组合，礁滩体层位稳定，塔中南坡滩相发育。在储层上的差异性主要包括储集岩性、储集空间以及储层物性三方面。巴楚地区一间房组礁滩相储层与塔河油田南部具有相似性。塔河油田南部、塔中地区良里塔格组礁滩相储层具有差异性，表现在储渗空间类型特征、储层质量等方面。分析认为塔河南部、塔中地区，两个台地的性质、碳酸盐岩生长率以及构造背景控制的储层成因机制有差异是导致储层特征差异性的主要原因。在储盖组合方面，塔中地区（南、北坡）良里塔格组的颗粒灰岩段和上覆盖桑塔木组构成了良好的储盖组合；塔北南缘一间房组台缘带距离潜山区较远，受后期构造破坏较弱，台缘礁滩体与桑塔木组泥岩和恰尔巴克组泥灰岩构成了良好的储盖组合；巴楚地区（潜山）一间房组台缘带可形成盖层的恰尔巴克组和桑塔木组由于加里东构造运动的影响而遭受剥蚀，一间房组的台地边缘礁滩体与上覆石炭系泥岩组成了储盖组合。