对鄂西—湘西北地区多个沉积剖面的地层及沉积相进行了详细分析,结果表明,该区二叠纪栖霞期至茅口初期主要为内克拉通碳酸盐岩缓坡环境,发育内缓坡相、中缓坡相、外缓坡相和盆地相。内缓坡相以厚层至块状生物碎屑石灰岩为主,生物颗粒以绿藻和底栖有孔虫为主,缺乏高能沉积的生物颗粒。中缓坡相以中厚层含生物碎屑颗粒石灰岩以及厚层灰泥石灰岩为主,生物颗粒以海百合、苔藓虫和小型有孔虫为主,缺乏指示风暴沉积的丘状层理。外缓坡相以深灰色泥质灰岩与薄层灰泥石灰岩互层为主,生物颗粒主要为薄壳腕足类。盆地相以深灰色泥质灰岩夹钙质页岩为主。碳酸盐岩缓坡为低能受保护的沉积环境。栖霞组至茅口组下部可以分为3个三级层序,从下至上分别为层序S1、S2和S3。每个三级层序平均时限为2Ma,层序内发育海侵体系域和高位体系域。层序S1沉积时期是栖霞期海侵的开始,形成碳酸盐岩缓坡环境,在鄂西地区形成较深水的局限台内盆地。S2时期海侵强度降低,"碳酸盐工厂"逐渐建立,将原先的台内盆地填平,研究区整体为中缓坡环境。S3时期发生晚古生代最大的海侵,研究区水体明显变深,在桑植—长阳—荆州—常德一带形成一个蘑菇状的较深水外缓坡环境。