在塔里木盆地西北缘寒武系中,发育有团块状的热水白云石,其具有明显的层控性:产出在中寒武统顶到上寒武统底的蒸发岩向白云岩过渡段,且仅赋存于粉晶白云岩中。热水白云石具有典型的鞍状白云石特征:弯曲的晶面,波状消光,边缘多发生去白云岩化。地球化学分析显示,其Ca/Mg值稍高于基质白云石,Sr、Fe、Mn和Ba含量也略高于基质白云石。δ18O值(-10.1‰～-12.2‰)较基质白云石(-6.1‰～-7.8‰)明显偏负。不同层位热水白云石的δ13C值之间存在较大的差异,但与同一层位的热水白云石和寄主岩石的δ13C值非常相近。包裹体均一温度多分布在90～120℃之间。综合分析表明,热水白云石形成时的较高温度主要是由较深的埋藏深度和较高的地温梯度所造成的。形成热水白云石的流体并不是岩浆热液,而主要为寒武系白云岩内地层水,并可能有深循环的大气降水掺入,这些流体经历了长期的水岩反应,具有相应的地球化学特征。在断裂活动等作用的驱使下,热流体层内运移。运移过程中,溶解了岩层中硬石膏结核,形成溶蚀孔隙;而当压力降低,CO2大量析出时,开始沉淀形成热水白云石。分析这类热水白云石的形成机制,对于研究塔里木盆地碳酸盐岩储层发育具有一定启示意义。