塔里木盆地拥有复杂构造演化史,每一期构造运动都使得海平面发生相对升降变化,形成一系列的地层不整合界面。本文利用野外露头、碳氧同位素、主-微量元素、测井、地震等方面资料对寒武系的关键不整合面（T₉⁰、T₈¹）进行识别和研究,分析了寒武系关键不整合面的发育特征及其地质意义。通过多种识别方法对不整合面进行识别与特征分析后,发现在露头上,T₉⁰、T₈¹界面上下岩性变化明显,为岩相转换面;在碳氧同位素方面,在T₉⁰界面附近δ¹³C和δ¹⁸O出现明显的负漂移现象,其中δ¹³C具有全球范围内负偏移趋势的同步性,经历全球海平面下降并发生生物群体绝灭事件。在T₈¹界面处δ¹³C值减小,表明有短期暴露,界面下δ¹³C均值较大,δ¹⁸O明显降低,指示沉积环境由强烈氧化环境转换至还原环境。在主、微量元素方面,T₉⁰界面下Ca、Mg、Nd、Pr、Ce、La元素的质量分数均值大于界面上的均值,Zr,Sr,Zn,Ba,Mn,S,Si,Ni,Fe,Al,Rb,K,Cl和P界面下元素的质量分数均值小于界面上的均值,指示界面处有明显的暴露风化且出现淋滤;T₈¹界面所测得Ce、La、Al、Fe、Si值在界面处明显增大,Sr/Ba和Mg/Ca界面下均值大于界面上均值,表明两个关键不整合面均出现暴露风化,界面上下沉积环境发生巨大改变。在测井方面,在T₉⁰、T₈¹界面处U、Th、K的质量分数突然增加,GR曲线值明显增大,标志界面处经历风化后生成大量粘土矿物。在地震剖面上,T₉⁰界面上下可见上超和削截特征。T₈¹界面可见削截、顶超、前积特征。T₉⁰界面在塔里木盆地的不同位置发育不同类型的不整合,平行不整合主要分布在库鲁克塔格、柯坪露头区及盆地北部坳陷及其以北的广大地区;角度不整合分布在中央隆起带的北翼附近。T₈¹界面同沉积暴露不整合分布在台地边缘,台地内部为平行不整合,中央隆起区为构造—侵蚀不整合,盆地边缘为多期叠加不整合。关键不整合面（T₉⁰、T₈¹）δ¹³C值整体变化,可以与不同地区δ¹³C值进行对比,为全球寒武系地层的划分及对比提供了可靠的依据。T₉⁰不整合界面的古地貌制约着上覆地层的沉积相展布,进而影响着玉尔吐斯组的烃源岩分布,同时控制着下伏地层岩溶储层的发育。T₈¹不整合界面控制着界面下伏阿瓦塔格组发育膏云坪白云岩储层和古岩溶储层。