本文根据野外露头和薄片资料,结合配套的常规物性分析、X射线衍射、电子探针、碳氧同位素,以及原位激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析技术,系统研究了川东地区中二叠统茅口组眼球状灰岩宏、微观特征,及元素地球化学特征等,阐明其沉积分布特点和环境意义,并对其成因机制进行了深入探讨,这为进一步了解眼球状灰岩发育的古气候及古海洋学意义提供了重要基础。通过野外特征识别及镜下薄片鉴定,发现川东地区中二叠统茅口组眼球状石灰岩眼球、眼皮均发育大量分异度相对较高、个体较大、壳饰较强的腕足和浅水粗枝藻类,结合研究区的区域地质背景,表明其沉积于浅水碳酸盐台地环境,并与统计的华南地区眼球状石灰岩的分布规律相吻合,同时眼皮成分中缺乏文石质软体动物化石。地球化学特征研究发现,川东地区中二叠统茅口组眼球状石灰岩眼球、眼皮具有相似的高Sr、低Mn含量特征,较为一致的Al2O3/TiO2比值,并且具有能反映原始海水成分特征的稀土配分模式,这表明川东地区茅口组眼球状石灰岩眼球与眼皮形成于相同的沉积环境,其原始沉积物几乎没有差别。现今的差异推测可能为差异成岩作用所形成,且准同生期海水埋藏成岩作用阶段对沉积物中文石质软体动物壳体等的溶蚀为眼球状石灰岩形成的关键,后期深埋差异压实作用强化了准同生期海水埋藏成岩作用造成的差异,并形成不同形态的眼球状石灰岩。储层特征研究表明,眼球状石灰岩可作为低孔-低渗的孔隙型储层,且眼皮富含有机质,为中国南方区域性烃源岩,因此,在盆地内广泛分布的眼球状灰岩,可作为油气勘探中自生自储的致密灰岩储集体,勘探潜力不容忽视。此外,由于准同生期海水埋藏差异成岩过程会改变眼球状石灰岩方解石、粘土、石英含量,O同位素值以及古生物种属及含量,因此在进行旋回地层学研究的时候对这些成岩改造信号应予以重视。