本文以塔里木盆地巴楚隆起带寒武系白云岩为研究目标。通过岩心观察、镜下薄片鉴定、测井曲线等资料分析认为研究区主要发育的沉积相类型为台地相。根据白云岩的矿物组成、岩石特征以及沉积与成岩环境特征,识别出15种白云岩岩相,并进一步将其归纳为微生物白云岩相、准同生云化相、隐伏渗透云化相等10类成岩相。通过对典型白云岩样品的地球化学分析发现活跃回流云化成岩相显示出含有更多的Mg元素,Fe、Al、K三个次主量元素在白云岩中的含量显示出明显的正相关性。由于Fe、Mn相对含量的控制,白云岩的阴极发光强度普遍较弱。含膏或膏质白云岩中Sr含量最高,而在活跃回流云化相和岩溶角砾相中Sr含量明显偏低。准同生泥晶白云岩由于沉积过程中有部分泥质,所以Th/U比值高。确定了研究区白云岩成岩作用主要有:白云化作用、溶蚀作用、重结晶作用和胶结作用。在此基础上,根据白云岩岩相、成岩作用以及成岩相研究结果,建立了研究区10种白云岩成岩相的模式,并确定了4个层段的白云岩成岩相的分布规律图。