震旦纪末期至寒武纪初期，扬子陆块完全从罗迪尼亚大陆解体出来。位于扬子陆块西缘的攀西地区，从寒武纪到石炭纪，地壳长期稳定下降(不包括康滇古陆)，沉积了一套连续而完整的海相地层。在此期间，没有强烈的构造活动，也没有岩浆活动，浮游与底栖动物繁盛。故地层中生物化石丰富，地质发展各个阶段的地层记录保存比较完好。
一、寒武纪(543～490Ma)
攀西地区东北部所出露的寒武纪，位于扬子大陆西缘边缘海，其间分布许多岛屿与潜山，西部盐边一带缺失中、上寒武系沉积，东北部地层连续。攀西地区东北部所出露的寒武纪地层序列完整，从下至上依次为下统麦地坪段、筇竹寺组、沧浪铺组、龙王庙组，中统陡坡寺组、西王庙组，上统娄山关组。麦地坪段与下伏震旦系灯影灰岩整合过渡，娄山关组是一个穿时地层单位(
早寒武世梅树村期，为广海碳酸盐台地相建造，沉积了一套含磷质燧石条带的白云岩，厚59m。筇竹寺期和沧浪铺期沉积环境转为古陆边缘盆地，海水为半滞流状态，弱氧化—还原环境，沉积一套褐黑色、灰色泥质粉砂岩夹粉砂质页岩的细砂岩、海绿石砂岩，中部灰岩层富含磷，产三叶虫化石，沉积厚度310m。龙王庙期沉积物以内碎屑为主，主要岩石为深灰色厚层状白云岩夹钙质砂岩、页岩。地层厚72m。早寒武世沉积环境由碳酸盐台地+边缘(碎屑岩)盆地向碳酸盐盆地转化。
中寒武世古气候变为干热，沉积环境演变为半封闭海湾——潟湖，陡坡寺期沉积黄色、绿灰色钙质泥岩、条带状灰岩、微晶灰岩，地层厚60m；西王庙期岩性为一套紫红色、灰绿色粉砂岩、泥岩夹灰岩、白云岩、石膏层，地层厚212.2m。西王庙期沉积古环境由浅海→滨海→碳酸盐台地→潟湖转化。
晚寒武世，沉积环境转为广海碳酸盐台地相，为开放的氧化环境，沉积了一套灰色中厚层状白云岩、白云质灰岩夹石英砂岩、泥岩，地层厚384.8m。
扬子陆块在灯影期和娄山关期经历了两次规模较大的海侵，灯影灰岩下伏于寒武系之下，娄山关灰岩上覆于中、下寒武统之上。下寒武统和中寒武统沉积均是下部为单一的陆屑碎屑岩，上部为内碎屑碳酸盐岩，具二元结构。早寒武世和中寒武世都经历了一次海退和海侵旋回，并由弱氧化—还原环境向干热型氧化环境演变。
寒武纪是全球性生命大爆发的地质年代，第一次动物生命大爆发以麦地坪段中出现小壳动物群(软舌螺)为代表；第二次是筇竹寺期爆发了澄江动物群，以三叶虫、甲壳动物、脊索动物为代表；第三次是中寒武世陡坡寺期爆发了凯里动物群，以海绵、腕足、腹足、节肢等动物为代表。攀西地区寒武纪地层上、中、下三统地层完整，连续沉积，与之相当的层位中重要的生物化石均有发现，具备了在该区进一步深入调查研究三次生命大爆发的条件。
二、奥陶纪(490～438Ma)
奥陶纪该区隆升为古陆，成为剥蚀区，中、下奥陶统仅出露于盐边箐河一线和仁和南部拉鲊一带。沉积环境由晚寒武世碳酸盐台地相过渡到早奥陶世滨海相碎屑岩沉积。下奥陶统红石崖组为一套紫红、黄绿杂色石英砂岩、粉砂岩，夹页岩并夹少量砂砾岩与灰质条带，含笔石、三叶虫和腕足类化石，厚525m。中统巧家组为半深水相盆地沉积，主要岩石为灰—深灰泥质灰岩、网纹状(豹皮状)灰岩、生物碎屑灰岩，含燧石条带与结核，夹透镜状锰矿，产头足类和腕足类化石，最大厚度108m。
本区及整个康滇古陆在奥陶纪，时没时升于海平面，早、中奥陶世沉积区在晚奥陶世普遍缺失沉积记录，升为古陆。在生物演化过程中，除繁衍寒武纪三叶虫为主的门类外，还出现了新的动物——笔石和头足类。
三、志留纪—泥盆纪(438～354Ma)
志留纪地层分布于盐边稗子田、择木龙一带，下、中、上三统齐全，地层总厚447.1m。志留系平行不整合于上奥陶统大箐组之上。
本区志留系沉积环境继承了奥陶纪古地理格局，早志留世处于多岛半封闭海湾环境，生活着笔石等浮游生物，沉积盆地底部为还原环境，缺少底栖生物，沉积物主要是悬浮泥质和化学沉积的硅质岩。中、晚志留世古地理为滨海—浅海开放性环境，尤以牙形石昌盛，各个层位都含牙形石、珊瑚、腕足、腹足等底栖生物化石，形成介壳灰岩。在这一时期的生物演化中，牙形石最为系统、完善，在中、晚志留世地层中，盐边地区建立了七个牙形石带(组合)。区内志留系与上覆泥盆系连续沉积，生物带的连续与完善，是国内罕见的完整志留纪年代地层、生物地层、岩石地层剖面。以往研究普遍认为，四川志留系与泥盆系之间为平行不整合接触，没有发现连续沉积剖面和界线点。本区志留系与泥盆系的整合关系与四川其他地区志留纪海水退出方向的地质记录比较，四川志留纪海水最终从攀枝花向南西方向退出。
攀西地区泥盆系分布于西北部，上、中、下三统为连续沉积，地层出露齐全，总厚2260～2900m。下统以碎屑岩建造为主，夹灰岩，中统和上统为碳酸盐岩建造。区内泥盆系与下伏志留系、上覆石炭系地层均为连续过渡，为整合接触。岩石序列从下至上为榕树组、坡松冲组、坡脚组、缩头山组、曲靖组、烂泥箐组和干沟组。
上志留统地层与下泥盆统地层为连续过渡，其岩性由介壳灰岩向上渐变为榕树组的混合相的泥岩、泥灰岩、粉砂岩，生物群面貌发生了变化，以竹节石、腕足、介形虫为代表的动物群繁盛，并在地层中首次出现了植物碎片。进入泥盆纪后，攀西地区古陆上升，海平面相对下降，沉积环境演变到陆表海的滨岸带环境，沉积区紧靠剥蚀区，坡松冲组沉积了一套较粗的复成分陆源碎屑岩，富含底栖动物腕足、珊瑚、腹足类碎片，同时也含有大量植物碎片，和地球其他地区一样，这一时期植物登陆了，出现了植物演化的飞跃。早泥盆缩头山沉积期环境转为滨海—陆棚环境，沉积了混合相泥岩、泥灰岩、粉砂质页岩，水动力条件减弱，含有完整腕足、珊瑚化石，但仍有生物碎屑灰岩夹层。
中泥盆世，古陆相对下降，海平面相对上升，海侵区进一步扩大，沉积了一套浅海碳酸盐岩，沉积物源为内源碳酸盐岩，生物碎屑和底栖壳类动物。
晚泥盆世，海平面相对稳定，为碳酸盐台地相。烂泥箐组属台地边缘或台地中局限潟湖，微环境演化迅速，形成角砾状灰岩、白云岩、结晶灰岩；晚泥盆世末期，为碳酸盐台地鲕滩环境，岩石主要为灰色中厚层灰岩及鲕粒灰岩，沉积厚度变化大，但化石少。
在泥盆纪地质演化中，稳定的扬子古陆西部边缘，连续沉积了一套完整的浅海和碳酸盐台地及其边缘沉积岩，海相动物群繁盛，其中腕足类建有4个生物组合带；珊瑚有2个生物组合带，也产笔石、层孔虫、竹节石、头足类、腹足类等化石。植物化石碎片的出现表明本区古陆上出现了古植物，和全球其他地区一样，植物产生了突变，由海向陆地迁移。
四、石炭纪(354～295Ma)
石炭纪地层分布于盐边洼落、盐水河一带。按最新的2000年第三届全国地层会议通过的地质年代划分方案，石炭纪分为早石炭和晚石炭世，本书采用石炭纪二分方案。区内上石炭统和下石炭统均为碳酸盐岩。石炭系地层形成环境为开阔的碳酸盐台地，微环境有台地边缘斜坡、台内鲕滩等。
在石炭纪各个发展阶段，各门类动物繁盛，演化迅速，其中腕足类从早石炭至晚石炭世可分出5个生物组合带和1个顶峰带，
石炭系与上覆二叠系沉积连续，生物演化也是连续的。