塔里木盆地寒武系发育上千米厚的白云岩地层,分布面积广泛。1997年和4井钻穿中下寒武统解释了其优质生储盖组合,揭开了对寒武系盐下勘探的序幕。但由于早期勘探程度低,储层研究精度相对较粗,储层成因尚不明确,从而制约了勘探由点及面的进程。因此,本文以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组白云岩储层为重点,以塔北苏盖特布拉克剖面和取芯井资料为依托,结合地球化学手段,对下寒武统肖尔布拉克组开展储层精细研究,以期明确白云岩储层成因机制和分布规律,为油田下一步的勘探提供理论依据。本次研究表明,(1)研究区主要发育层纹石白云岩、叠层石白云岩、凝块石白云岩、格架岩、粘结岩、砂屑白云岩、粉晶白云岩和细晶白云岩八种岩相,并依据此尝试性提出以白云岩沉积或交代时期为依据的新的白云岩分类方案;(2)白云岩储集空间多样,主要发育粒间孔/粒间溶孔、晶间孔/晶间溶孔、粒内溶孔、体腔孔、格架孔、溶蚀孔洞、微孔隙和裂缝等,岩相与物性之间的良好相关性,储层类型可依据其所发育的相带分为台内丘相储层和台缘礁滩相储层这两种;(3)研究区白云岩主要形成于准同生期和早埋藏期,主要为渗透回流成因,局部为萨布哈成因,白云石化流体主要为海水,部分白云岩在埋藏环境中在继承准同生期和早成岩期白云石化作用的基础上继续发生白云石化作用,白云石化流体为深部地层水或热液;(4)研究区白云岩经历成岩作用复杂,准同生期的溶蚀作用、埋藏环境下的溶蚀作用、白云石化作用和破裂作用对储层起到建设性的作用,而胶结作用、压实压溶作用、重结晶作用对储层起到破坏性作用,重结晶作用具有双面性;(5)沉积相对白云岩储层有相对较强的控制作用,高能礁(丘)滩相的多孔沉积物为储层发育提供物质基础;(6)高频层序是准同生期溶蚀作用主要因素之一,在一个三级层序界面内,高频层序会对区域性白云岩储层进行改造,但改造程度与海平面波动幅度相关;(7)在开放成岩环境下,热液溶蚀作用可形成有效的储集空间,但形成条件相对较为苛刻,且横向上规模有限,因此只能在局部范围内形成储层;(8)对研究区白云岩储层分布规律提出预测,台缘礁滩储层主要发育于塔北台缘和轮南-古城台缘带,台内丘滩白云岩储层在巴楚-塔中隆起以及塔北台内均发育。