塔里木盆地是我国重要的含油气盆地,蕴藏着丰富的油气资源。近几年的勘探研究表明,盆地深部的寒武系碳酸盐岩同样可以发育大型油气藏,这一发现开拓了塔里木盆地的海相碳酸盐岩油气勘探领域。其中,盆地深部的不整合界面对于油气藏的形成有着重要的控制作用。本论文基于地震资料解释和对野外露头区不整合面的观察,并结合前人工作,研究了塔里木盆地深层不整合界面,尤其是寒武系相关的不整合,包括不整合类型、不整合面的形成和演化历史,并分析了不整合对于油气成藏的影响。研究认为,寒武系下伏界面T₉⁰的上下地层的接触关系有整合、假整合、挤压褶曲不整合和边缘超覆不整合四种,并且在盆地大部分地区T₉⁰界面上下地层为整合接触,不整合接触仅在中央隆起带、盆地南部等局部地区发育。T₇⁴界面是上奥陶统与下伏地层的不整合面,在中央隆起带表现明显。这两个不整合界面是寒武系-中下奥陶统层系最重要的不整合,分别对应柯坪运动和加里东中期Ⅰ幕运动,柯坪运动与区域性地幔热隆有关,加里东中期Ⅰ幕运动区域挤压应力方向为北东-南西向。参照T₇⁴界面的构造演化史、中奥陶世末盆地剥蚀量以及寒武纪古水深资料,恢复了T₈¹和T₉⁰界面形成后的形态演化过程,通过对比分析,初步确定了塔里木盆地满加尔、塔北、阿瓦提、巴楚、塔中、塘古孜巴斯、塔西南地区的隆起或坳陷的形成时期。由于T₉⁰和T₇⁴界面与烃源岩和储层的空间位置不同,两界面对深部油气藏的影响存在异同。相同点在于都可以作为油气运移的通道并为油气提供储集空间;不同点表现在T₉⁰界面主要影响了寒武系烃源岩和储层的形成,而T₇⁴界面主要改善了奥陶系储层的储集性能。进一步分析认为,塔北南坡、顺托果勒、塔中北坡以及麦盖提地区是形成深部油气藏的有利区,可以作为下一步勘探的重点地区。