碳酸盐岩分布范围广,面积大,在世界范围内也是重要的油气储集层,特别是近二十年来,我国在多个盆地发现了可观的碳酸盐岩油气资源,因此深入探索碳酸盐岩的成因环境以及影响因素可为油气勘探开发提供理论依据。柳江盆地发育有比较全的寒武—奥陶系碳酸盐岩,类型多,露头出露完整,为碳酸盐岩的研究提供了有利条件。论文以柳江盆地碳酸盐岩为研究对象,通过野外踏勘、测量、描述、取样分析,建立了寒武—奥陶系地层层序。依据岩石组构组分,细分出砾屑灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、藻灰岩、叠层石灰岩、豹皮灰岩、泥晶灰岩、含燧石结核或条带灰岩、白云质灰岩和泥灰岩等类型。结合区域背景和沉积特征的研究,划分出了九种微相类型,包括盆地相、开阔陆棚相、台地斜坡脚相、台地前缘斜坡相、台地边缘生物礁相、台地边缘浅滩相、开阔台地相、局限台地相和台地蒸发盐相。开展了大量的碳酸盐岩地球化学实验,测量了不同类型碳酸盐岩中常量元素和微量元素含量。分析了不同环境和气候条件下各元素的分布规律,分别建立不同温湿条件、不同盐度、氧化还原环境以及海陆环境下的元素分布模式,为分析古环境条件提供了依据。综合岩石的沉积特征、指相元素含量和背景条件,深入分析了柳江盆地从寒武纪到奥陶纪气候环境和地质环境的演化进程。早寒武世气候干旱炎热,由陆地剥蚀环境逐渐过渡为滨浅海环境;毛庄期湿度有所增加,三叶虫和腕足动物无铰纲开始出现。中寒武世海侵扩大,形成广海沉积环境,张夏期海侵达到高峰。晚寒武世有明显海退现象,崮山期为滨海氧化环境,沉积物暴露在水面以上,遭受到风暴浪袭击,使未固结的和半固结的碳酸盐沉积物破碎成砾屑,并在原地或附近再沉积、胶结,形成了大量的砾屑灰岩;凤山期水体再次变深,为台地较深水相。早奥陶世冶里期海侵再度扩大,沉积环境逐渐变为正常浅海较深水环境,气候温暖湿润,适宜生物生长。中奥陶世末、晚奥陶世,由于加里东运动,整个华北地区抬升,海水后退,沉积基准面下降,该区再次上升为陆地,沉积间断,处于剥蚀状态。