四川盆地下寒武统龙王庙组白云岩是深层碳酸盐岩油气勘探的重要目标,现有研究大多集中在川中地区,对于川东地区龙王庙组白云岩的研究相对薄弱。为此,选取川东地区3个野外剖面(习水土河、彭水板凳沟、巫溪徐家坝)为研究对象,通过开展岩石学特征和稀土元素特征等研究,探讨川东地区寒武系龙王庙组白云石化流体特征及白云岩成因机制。结果表明:(1)川东地区龙王庙组主要发育泥微晶白云岩、粉晶白云岩和细晶白云岩3种岩石类型,虽然各类白云岩的稀土元素总量均较低,但随着白云石化程度逐渐增强、晶体粒度增大,总稀土含量减少、(Nd/Yb)SN值增高;(2)由泥微晶白云岩到细晶白云岩的Ce/Ce*值逐渐降低,U含量逐渐增加,指示白云岩形成环境的氧化程度逐渐降低,成岩系统越来越封闭;(3)3类白云岩经海水标准化后的稀土配分模式均与泥晶灰岩相似,具有Ce正异常和右倾的特征,并无明显Eu正异常,表明白云石化流体主要为未受热液影响的海源流体;(4)川东地区龙王庙组泥微晶白云岩和粉晶白云岩分别由(准)同生期的蒸发浓缩白云石化作用和浅埋藏期的渗透回流白云石化作用形成,细晶白云岩为前驱白云岩在中—深埋藏阶段发生次生加大作用形成;(5)结合沉积背景及物性发育特征,认为粉晶白云岩是川东地区龙王庙组最主要的储集岩类型,并且局限台地内早期的渗透回流白云石化作用最有利于储层发育。