四川盆地寒武系海相碳酸盐岩普遍发育优质烃源岩和储集层系,其资源潜力长期以来是油气勘探开发的重点。综合应用沉积学和地球化学方法,系统揭示四川盆地北缘寒武系仙女洞组的储集特征及主控因素。研究结果表明:(1)川北寒武系仙女洞组沉积期发育混积潮坪—台洼—碳酸盐岩台地沉积体系,碳酸盐主导的储集岩类型包括鲕粒灰岩和微生物岩,均受到不同程度白云石化作用;储集空间类型多样,发育粒间(溶)孔、粒内(溶)孔、晶间(溶)孔、溶蚀孔洞、裂缝及生物骨架孔隙等;区域物性数据显示出川北仙女洞组为低孔低渗的孔隙型储层。(2)川中—川北古裂陷的持续发育和向北迁移,仙女洞组继承了中间(裂陷区)低、两侧高的古地理格局,发育混积潮坪—台洼—碳酸盐岩沉积体系,古裂陷及古隆起的地貌形态控制了有利相带的分布和优质储层的发育。(3)高能鲕粒滩与微生物礁(丘)的沉积环境是研究区储层发育的物质基础,鲕粒灰岩、鲕粒云岩以及白云岩为相对优质储层,层段分布稳定且横向展布广,保存了少量原生孔隙,且发育大量溶蚀孔隙和晶间孔隙。(4)多期溶蚀作用和白云石化作用是研究区储层孔隙形成的关键因素,包括同生期大气淡水的溶蚀作用和成岩期孔隙流体的溶蚀作用,形成了粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔以及溶蚀裂缝;白云石化作用也促使了储集空间的形成,包括同生期渗透回流作用形成微晶—细晶他形白云石、浅埋藏混合水环境发育的粉晶菱形白云石选择性交代鲕粒、深埋藏或构造热液环境形成的雾心亮边自形白云石和粗晶曲面白云石,均发育大量孔隙。