塔中地区位于塔里木盆地中央隆起区上,是塔里木盆地勘探程度较高,勘探潜力最大的地区之一。目前中国石化集团和中国石油集团都在此取得了很好的勘探成果,发现了工业油流,展示出塔中地区良好的资源潜力和勘探前景。在岩芯观察和室内研究的基础上,通过对塔里木盆地塔中地区寒武-奥陶系区域构造背景、岩石类型、沉积相、地球化学、储层评价等相关内容的总结和研究,发现塔中地区寒武-奥陶系碳酸盐岩的沉积环境、岩石类型、地球化学和储层的储集性能之间存在密切的关系。碳氧稳定同位素研究表明,塔中地区寒武-奥陶系灰岩主要位于海相方解石区和大气水方解石线附近,说明主要沉积环境为海相环境,成岩时受到大气水作用强烈;白云岩主要有四种成因类型,即:近地表蒸发海水成因白云岩、近地表混合水成因白云岩、埋藏成因白云岩和深部混合水成因白云岩,并建立了相应的白云岩化模型。微量元素特征和沉积相的对比研究表明,局限台地相和台地潮坪相Ca/Mg值和Sr/Ba值相较偏小,而在开阔台地相中Ca/Mg值和Sr/Ba值相较偏大;几组微量元素之间存在很好的相似趋势,且和沉积相对应。Sr同位素测试分析表明, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值与海水变化有关,塔中地区古地理环境演化是⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值变化的直接控制因素,白云石化作用对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值有着重要作用。稀土元素研究发现塔中地区卡4区块寒武-奥陶系碳酸盐岩主要为轻稀土元素富集型,δEu和δCe值表现较明显的负异常,反映了其成岩环境为缺氧条件。X射线衍射测试白云石有序度结果表明,塔中地区寒武-奥陶系海相沉积环境的白云岩有序度一般都较高（甚至完全有序）,表明可能在其形成过程中有淡水加入导致其结晶缓慢,印证了碳氧同位素和微量元素的结论。对塔中地区寒武-奥陶系碳酸盐岩进行储层分析,确定了以孔隙为主的孔、洞、缝三大类储集空间类型。影响储层发育的因素主要有成岩作用、同生期溶蚀作用、风化壳岩溶作用和埋藏溶蚀作用。影响白云岩储层质量的主要因素为:原始沉积相带、白云石化程度、白云石化类型、构造裂缝的发育程度和深埋溶蚀作用的性质和强度。优质储层的发育和沉积相、白云岩化类型密切相关,表现出不同的地球化学特征。提出了优质储层预测:上寒武统-下奥陶统局限台地相白云岩段为优质储层。