海相白云岩沉积过程中,常与硫酸盐岩形成共生序列,在亚洲、北美、中东、澳大利亚、西欧、西伯利亚等地区广泛分布。当富含CO₂等溶质的溶液沿上述可溶岩的渗透网络运移时,发生的白云岩与硫酸盐岩复合古岩溶,可形成有效油气储、渗系统,据统计,世界油气产量的10²0%与其直接相关。但在地质历史中,因硫酸盐岩易溶且不易保存,实际研究中常被忽视,目前尚缺少以白云岩与硫酸盐岩复合古岩溶为导向的储层精细解剖实例和经验。鄂尔多斯盆地中央气田区中奥陶统马家沟组马五₄^马五₁亚段,沉积期发育为白云岩—硬石膏岩—石盐岩盆地,沉积后随华北地台一起抬升,经历了140余Ma表生成岩风化剥蚀期,巨厚的马六段石灰岩几乎被剥蚀殆尽,随后进入埋藏成岩阶段。马五段顶岩溶印迹主要发育于上部马五₄^马五₁亚段的白云岩与硫酸盐岩复合建造内,各类溶蚀孔、洞发育,叠加印支期和燕山期裂隙,形成鄂尔多斯盆地下古生界的主要天然气储、产层。基于白云岩与硫酸盐岩复合建造及成因演化研究表明:目的层位主要沉积两类复合建造,一类为泥晶白云岩、细粉晶白云岩组合,另一类为含硬石膏粉晶白云岩和粉晶白云岩的不等厚互层组合,其中硬石膏柱状晶呈星散状存在,硬石膏小结核常见中高成核数+中核径、中高成核数+小核径、低成核数+大核径三种典型分布型式。上述硬石膏矿物均为局限（内）陆棚环境准同生期或早成岩浅埋藏期交代先期白云岩的产物,其数量多少取决于硬石膏开始析出时海水含盐度的高低,个体大小取决于海水中适合硬石膏生长的含盐度持续时间长短。此外,在马五₂下部及马五₃、马五₄中段,还发育鸡雏状白云质硬石膏岩和石膏岩。基于白云岩与硫酸盐岩复合古岩溶特征研究发现:（1）硫酸盐岩溶解更加有利于白云岩储层形成:其一,岩溶水沿纵向通道下渗到潜水面后,首先使硬石膏结核水化为石膏,体积可增大30%,挤压周围基岩,而石膏进一步溶解成溶模孔,又对基岩释压,这一反复过程使溶模孔间产生大量裂碎缝。硬石膏溶模孔、裂碎缝共同组成有利的孔隙网络。另一方面,硬石膏溶解过程析离出SO₄^2-,进入岩溶水后,可促使孔隙网络周缘白云岩扩溶,导致孔隙网络逐渐延伸、贯通,有利于地下水的循环交替,进一步增强白云岩与硫酸盐岩复合古岩溶作用。此外,需注意的是,部分硫酸盐岩溶解对于岩溶储层形成也具破坏作用,如鸡雏状硬石膏岩富集层位,石膏遇水大面积溶蚀易形成洞穴,造成顶板岩石卸压,进而破裂垮塌,堆积基本不具孔隙的塌积膏溶角砾岩。（2）上述复合古岩溶作用相互叠加,依据岩溶类型及强度差异,可形成各类岩溶改造岩及岩溶建造岩:岩溶改造岩分为溶蚀岩、变形岩和交代岩,岩溶建造岩常见残积岩、塌积岩和冲积岩、填积岩、淀积岩。（3）基于岩溶特征识别,结合古构造及古地质图分析,进一步对前石炭纪岩溶古地貌进行恢复,自西向东划分出岩溶高地、岩溶台地、岩溶盆地、岩溶台地与沟槽相间区块。各古地貌单元可识别出完整程度不一的地表岩溶带、垂直渗流带、水平潜流带、深部缓流带。基于白云岩与硫酸盐岩复合古岩溶型储层特征研究表明:储层发育的主要物质基础是特定环境中沉积的含膏白云岩及粉晶白云岩复合建造。优质储层形成的关键是表生环境中复合古岩溶型孔、洞、缝的发育和保存程度,其次为埋藏岩溶及构造裂缝的叠加、改善作用。结合储渗网络发育演化及孔隙结构,划分了裂缝-溶孔型,裂缝-孔隙-溶孔型和孔隙型三类主要储集类型,前者对储层贡献最大。储层物性较优的地层为马五₁亚段、马五₂亚段、马五₄亚段。基于白云岩与硫酸盐岩复合古岩溶型储层评价研究发现:储层平面上常分布在岩溶台地,其古地貌平坦,慢速扩散型复合古岩溶作用发育,岩溶强度适中,岩溶溶蚀岩及伴生裂缝-溶孔型储层广泛发育和保存。岩溶高地及岩溶盆地以快速管道型复合古岩溶为主,岩溶强度高,岩溶建造岩大量发育,破坏了原有储层。岩溶台地中储层纵向上常位于水平潜流带-中等溶蚀亚带中,层状复合古岩溶形成大量硬石膏结核溶模孔,且沉淀、充填作用较弱。垂直渗流带次之,虽发育较高数量的半充填溶模孔,但常被来自风化壳顶部的铝土质泥岩再次充填。水平潜流带-强溶蚀亚带岩溶强度过高,原岩被大幅度破坏形成岩溶洞穴,充填的岩溶建造岩基本没有孔隙,深部缓流带岩溶水趋于过饱和,沉淀和充填作用极强。综合评价表明,优质储层平面上主要分布于研究区中部岩溶台地区域,纵向上主要分布于五₁³、马五₁²,其次为马五₂²、马五₄¹、马五₁⁴和马五₁¹小层。