近期,四川盆地威寒1井上奥陶统宝塔组孔隙型白云岩测试获工业气流,取得了奥陶系天然气勘探的重大突破。然而,目前对这套白云岩的成因认识不清,制约了该套储层后续的勘探开发。为此,基于老井资料复查和1∶20万区域调查图幅露头资料的重新梳理,并对岩屑、岩心和露头样品开展了镜下观察和碳/氧稳定同位素、原位微区微量元素分析测试,在查明白云岩岩石学特征、空间展布规律和地球化学特征的基础上,建立了四川盆地南部及周缘上奥陶统白云岩的成因模式。研究结果表明:(1)研究区上奥陶统主要发育细中晶白云岩、粉细晶白云岩和灰质白云岩,细中晶白云岩主要发育于盆外的上奥陶统大箐组,粉细晶白云岩和灰质白云岩主要发育于大箐组和盆内威远地区的宝塔组,宝塔组粉细晶白云岩发育晶粒自形程度高、晶间孔发育的层状孔隙型储层。(2)区内上奥陶统白云岩具有轻稀土亏损、重稀土富集、镧正异常、铈负异常和钇正异常的特点,反映了白云石化流体的海源属性;白云岩氧同位素相对正常海水沉积明显偏重且发育石膏假晶,并分布在向上变浅序列上部和台洼、潮坪等受限环境中,表明白云石化流体可能为蒸发海水,其自上而下的渗入并白云化下伏地层是白云岩形成的主要途径。(3)研究区可识别出“潮坪卤水源型”和“潟湖卤水源型”2种白云岩成因类型,前者为蒸发潮坪沉积物孔隙间的重卤水下渗形成的白云岩,如盆内威远地区宝塔组白云岩;后者为局限潟湖下部堆积的重卤水下渗形成的白云岩,如盆外越西—彝良一带形成的大箐组白云岩。结论认为,川中古隆起北斜坡的宝塔组可能发育潮坪相白云岩,有望成为下一步风险勘探的重要对象。