四川盆地志留系龙马溪组烃源岩的厚度中心位于川南地区，其上覆石牛栏组石灰岩具备近源成藏的巨大优势，然而当前尚未取得石牛栏组规模储集层勘探突破。研究基于大量的钻测井、岩心、露头及三维地震资料，通过地层学、沉积学及地球物理学等方法手段，开展川南地区石牛栏组古地貌格局及沉积演化特征研究。结果表明：(1)川南地区石牛栏组自南向北发育南部高带、中部洼地及北部高带3个古地貌单元，明确了3个古地貌单元的平面分布范围；(2)3个古地貌单元控制了川南地区石牛栏组沉积相带的展布，南、北2个构造高部位发育礁滩体及碳酸盐岩台地等高能沉积相带，以生物碎屑灰岩、生物礁(珊瑚)灰岩、鲕粒灰岩、砂屑灰岩等岩性发育为主要特征，中部洼地主要发育泥质浅水陆棚泥岩夹薄层灰质泥岩、泥灰岩沉积，石牛栏组碳酸盐礁滩体是该区油气储集层预测的重要目标；(3)早志留世川中隆起、黔中隆起的抬升隆起塑造了石牛栏组古地貌及沉积格局，随着川中隆起、雪峰古陆的持续活动以及陆源供给增强，伴随着海平面持续下降则导致石牛栏组碳酸盐岩台地的逐渐消亡，至韩家店组则发育1套海相碎屑岩沉积。希望通过本次研究，能够为该区石牛栏组油气勘探开发提供一定的理论参考。