塔北隆起是塔里木盆地海相碳酸盐岩油气勘探的重点地区,已发现多个油气田。然而,受限于晚寒武世古构造格局认识不清,该区西部上寒武统的油气勘探长期未能取得突破。近年来,雄探1井的突破进一步展示了上寒武统下丘里塔格组白云岩良好的油气勘探潜力,也凸显了深化古构造与沉积储层研究的迫切性。为此,基于野外露头、钻井、地震及地球化学资料,采用碳同位素年代地层对比与地层厚度分析方法,重建了塔北西部晚寒武世—早奥陶世古地理格局,识别出一个大型古隆起,并系统探讨了其形成机制及对沉积储层的控制作用。研究结果表明:(1)塔北西部发育晚寒武世—早奥陶世大型古隆起,奥陶系蓬莱坝组与鹰山组下段超覆尖灭于古隆起之上,其中蓬莱坝组缺失面积达9 000 km²;(2)该古隆起形成于南天山洋持续扩张背景下,塔里木盆地北缘被动大陆边缘发生区域差异沉降,导致局部相对隆升;(3)古隆起控制上寒武统台内丘滩相沉积,叠加不整合岩溶作用形成规模白云岩储层分布,与上覆中奥陶统鹰山组致密石灰岩构成良好储盖组合;(4)该区发育构造、构造-岩性及地层等多种圈闭类型,位于现今构造高部位,寒武系玉尔吐斯组烃源岩通过喀拉玉尔衮等深大断裂疏导成藏,是上寒武统内幕白云岩油气勘探的有利区域。结论认为,首次提出塔北西部存在晚寒武世—早奥陶世大型古隆起的新认识,为塔北西部海相碳酸盐岩油气勘探提供了新的理论依据与技术支撑。