四川盆地震旦系灯影组白云岩分布广泛,厚度巨大,是碳酸盐岩油气储层重要的勘探目标层位。灯影组白云岩经历多期构造抬升运动,交代、成岩作用改造明显。对于其成因研究方面,次生交代白云岩化模式研究较多,但经过详细的岩石学工作,我们发现,在灯二、灯四段的微生物白云岩保存了原始的沉积环境的组构及海水的信号,受后期改造较弱。本文通过对川东南地区丁山1井、林1井连续岩心样品进行详细的岩相学、地质微生物学、地球化学方面的研究,得出以下认识:1)川东南地区丁山1井、林1井灯影组白云岩分为三大类六种类型。微生物白云岩、晶粒白云岩和颗粒白云岩。微生物白云岩进一步分为叠层石白云岩和凝块石白云岩;晶粒白云岩占岩心的大部分,其以泥粉晶白云岩为主,含部分中粗晶白云岩,受后期成岩改造较强;颗粒白云岩数量较少,以亮晶颗粒白云岩和藻颗粒白云岩为主。微生物白云岩中白云石晶体细小,为泥微晶,较好的保存了原始沉积环境的信号。2)灯影组叠层石白云岩典型的微量元素指示沉积环境为盐度较高且相对还原的环境,其稀土配分模式与海水相一致。通过实验室中原生白云石的氧同位素地质温度计计算,白云石沉积时微环境的平均温度为28.7℃。3)叠层石白云岩暗层的泥晶白云石中,可见直径250~500 nm的链状、团簇状结晶程度比较差的球形白云石。其形态、结构与聚集的方式与实验室中微生物介导的原生白云石相似,推测其可能与微生物活动密切相关。高分辨率扫描电镜的元素分析结果显示,白云石球粒含有一定量的Cr,可能是在微生物介导成核的最初阶段,由微生物介导过程进入到白云石晶格中。上述结论揭示了四川盆地灯影组白云岩原始沉积环境及白云岩储层成因模式,可为目标储层的勘探提供指导,并成为地质历史时期原生白云石的重要实例。