本实用新型涉及地质岩层分析技术领域，公开了一种适用于碳酸盐岩古岩溶储层岩心柱的粉末样品采集装置。即一方面通过垂直升降机构、水平直线往复运动机构、采集机构安装板以及板上各部件的配置，可以实现自动升降至目标位置并自动打磨得到粉末样品的采集过程，从而相对于传统人工方式，可大大方便采集粉末样品，提高采样效率，另一方面通过底座、立柱和若干岩心柱夹持臂的配置，可以构成使碳酸盐岩古岩溶储层岩心柱呈竖直状态的夹持机构，并减小在打磨时的振动幅度，确保岩心柱不会碎裂。此外，由于进行稳定同位素检测的粉末样品用量需求极少，一般在几百毫克以下，通过工控机进行精确打磨，可以避免过度磨损岩心柱，进一步确保岩心柱不会损伤。