早寒武世川東地區為向東傾斜的混積型緩坡，為潮下低能碳酸鹽沉積。
中寒武世以後，揚子區古陸不斷擴大，早期的斜坡發展成鑲邊型碳酸鹽台地。由於康滇古陸的東南部水下隆起形成半封閉海盆，氣候炎熱乾旱，海水鹽度增高，主體發育了一套化石稀少的白雲岩沉積。因陸源碎屑減少，物區為康滇古陸，地殼沉積緩慢而持續。
2.奧陶紀：
早奧陶世海侵開始，海水不斷向西超覆，使川東地區為淺水海洋環境，海水較寒武紀深，為碳酸鹽為主夾砂泥質的開闊台地相帶。海水中生物發育，水質較渾濁，只有紅花園組和寶塔組為清水環境沉積。奧陶紀期間，陸源物質供應總體欠充足，沉積緩慢。奧陶紀末，海平面下降，康滇古陸與滇黔桂古陸相連，形成五峰期的滯留海盆，沉積典型的筆石頁岩相。
3.志留紀：
志留紀初，受加里東運動的影響，川東地區地殼抬升為陸，此後被海水淹沒成為淺海，水體深，陸源物質充足，生物大量繁殖。晚志留世，再次受加里東運動的影響，抬升為陸，長期遭受剝蝕而缺少上志留統、泥盆系、下石炭統的地層。
4.石炭紀：
中石炭世，川東地區為海陸過渡環境，古陸因長期遭受剝蝕而缺乏陸源物質，氣候乾燥，蒸發強烈，形成了一層白雲岩。此後海水退出本區而缺失上石炭統地層，直到二疊紀才被海水淹沒接受沉積。
5.二疊紀：
早二疊世初的梁山期，本區為海陸互動環境，氣候溫暖，植物繁茂，沉積了夾煤線的泥頁岩和鈣質泥岩。棲霞中期起，因全球氣候轉暖導致岡瓦納大陸冰川融化，海平面上升，本區又一次成為淺海環境，各種生物大量生長，有孔蟲、蜓類廣泛分布，三葉蟲、筆石絕滅，陸源物質缺乏，沉積了棲霞組和茅口組的碳酸鹽岩。早二疊末晚二疊世初，發生"東吳運動"，熾熱基性岩漿從四川西部斷裂帶益處，冷卻後形成暗綠色的玄武岩。火山噴發之後，海水再次侵入，形成海陸互動環境，氣候溫暖，植物繁盛，形成龍潭組煤系地層。此後海水加深擴大，康滇古陸縮小，變為溫暖清澈的淺海，底棲生物發育，發育小型生物礁，沉積含燧石結核灰岩。
晚二疊世末期，碳酸鹽快速沉積，地殼輕微抬升露出地表。
6.三疊紀：
早、中三疊世本區一淺海碳酸鹽岩沉積為主，晚三疊世以海陸互動相碎屑岩沉積占優勢。
早三疊世本區為淺水海洋，陸源物充足，沉積飛仙關相區的紫紅色鈣質泥岩、泥灰岩、灰岩。
早三疊世後期及中三疊世早期，西部古陸抬升，大巴山古陸出現，使川東地區成為半封閉狀態而出現潮上蒸發環境，白雲岩廣布，還有鹽類沉積
中三疊世末，受早期"印支運動"，四川的構造格局發生明顯變化，發生大規模海退（即拉丁期大海退），本區上升為陸地。其中發生了一次火山噴發，形成須家河底部的"綠豆岩"。
晚三疊世海侵開始，來自西邊的特提斯洋，使四川成為一個巨大湖泊，氣候溫暖，植物繁茂，河流、沼澤發育。植物堆積埋藏後形成煤層。晚三疊世末期，地殼有過短暫的抬升。
7.侏羅紀
侏羅紀初期，氣候溫暖潮濕，沉積環境與晚三疊世基本一樣，湖泊沉積，植物大量繁殖，水生生物也大量發育。中侏羅紀起，氣候變暖，湖泊面積減小，地殼斷斷續續緩慢沉降，至晚侏羅世為紅色泥岩及砂岩夾石膏沉積，顯示乾燥氣候特徵。