世界上许多大型油气田都发现在膏盐岩层系之下,与膏盐岩有关的白云岩储层往往具有丰富的天然气资源。在鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系马家沟组沉积期,盆地中东部发育有多套厚层膏盐岩沉积,其中以马家沟组五段中的马五₆亚段膏盐岩分布范围最广、沉积厚度最大。因此,在具体的勘探开发实践中,将马五₆亚段之下的马五段储层称之为鄂尔多斯盆地膏盐岩下储层（简称“盐下储层”）,并将马五₆—马五₁₀亚段称为盐下层系,这套以白云岩发育为主的碳酸盐岩层系是目前鄂尔多斯盆地勘探的重点目标。解读这套白云岩储层的成因和特征,可以为探讨“白云岩成因问题”提供良好的实例,也可以为盆地的勘探与开发提供有利的地质依据。通过分析白云岩的岩石学、矿物学和地球化学特征的研究,认为盐下白云岩主要分布于马五₇和马五₉两个亚段,岩石类型主要由微晶白云岩、粉—细晶白云岩和砂屑白云岩组成,部分样品中包含有凝块石白云岩和粗晶白云岩。地球化学指标显示,微晶白云岩具有白云石化程度低,与泥晶灰岩相似的稀土元素配分模式、较大的ΣREE值和偏高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值等特征,说明了这类白云岩形成于同生—准同生期蒸发相的潮坪环境之中。粉—细晶白云岩,同样具有类似于泥晶灰岩的稀土元素配分模式,以及相对较小的ΣREE值和相对偏负的δ¹⁸O值等地球化学特征,说明了这类白云岩主要与准同生—浅埋藏期的渗透—回流白云石化作用有关,同时叠加有埋藏白云石化的特征。砂屑白云岩中,原始的颗粒骨架部分保存较好,多种地球化学指标指示着其白云石化的流体来源于同时期的海水,本文中认为它主要形成于古地形高部位的潮间带。凝块石白云岩具有明显的生物成因,其附着的碳酸盐岩颗粒呈长条状—椭圆状,说明了在形成之后,经历了潮汐作用的搬运,由膏盐湖盆运移至潮间—潮上带沉积下来。粗晶白云石为研究区内的孔隙充填物之一,除相对较高的δEu值以外,整体上仍然具有与围岩相类似的稀土元素配分模式,说明了粗晶白云岩的形成本质上是围岩遭受热液改造后的结果。通过对盐下白云岩储层的基本特征,包括储层岩石学特征、储集空间特征和物性特征的分析,明确了储层的储集性能。通过对成岩作用类型的分析、成岩演化序列的建立,总结了成岩作用对优质储层发育的影响。通过白云岩纵向、横向演化规律的研究,结合孔隙度、渗透率的平面分布规律,确定了两个优质白云岩储层发育区。研究表明,白云岩储集体岩类主要由微晶白云岩、粉—细晶白云岩、砂屑白云岩和微生物格架白云岩组成,储集空间主要是晶间孔、晶间溶孔,其次为粒间溶孔、膏模孔和溶缝。物性数据显示,整体盐下白云岩储层属于低孔、低渗型,但局部存在着高孔渗层段。多期次的白云石化作用和溶蚀作用有利于盐下储层中次生孔隙的发育,重结晶作用、充填作用和压实压溶作用对储层的储集性能具有明显的破坏性。研究区内盐下白云岩优质储层主要发育在马五₇和马五₉亚段,二者在储层的分布区域上具有一定的继承性,靳探1井—靳2井一带和靳12井—陕86井一带为研究区优质储层发育的有利区带。在白云岩成因和储层特征研究的基础上,综合探讨了该套储层的形成机理,总结了优质储层发育的条件。研究表明,研究区内优质储层的形成受控于古地形、海平面变化、成岩相带、微生物的作用和膏盐岩类型的控制。古地形奠定了白云岩发育的厚度基础,也为白云石化作用的进行提供了地质条件,中部水下微隆起区的颗粒滩相沉积具有良好的储集层前景。在鄂尔多斯盆地马家沟组五段大的海退背景之下,多次次一级的海平面升降,导致了碳酸盐岩与膏盐岩的互层发育,海平面的下降,导致了古地形高部位沉积物进入短暂的暴露期,大气淡水的选择性溶蚀形成了部分溶蚀孔隙。从成岩相上来看,白云石溶蚀相最有利于优质储层的发育,自生矿物充填相次之,压实致密相中的储层储集性能最差。微生物的作用促进了白云石化作用的进行,奠定了部分有利储层发育的基础,提供了成岩作用改造储层的先决条件。膏盐岩的类型分为膏岩和盐岩,发育于膏岩之下的碳酸盐岩具有比发育于盐岩之下,更高的白云石化程度,其原因是石膏在向硬石膏转化过程中,会吸收Ca²⁺并释放高盐度的卤水,从而提高地层中流体的Mg²⁺/Ca²⁺比值,因此膏岩下的白云岩储层比盐岩下的储层具有更加优质的勘探前景。最后,结合构造演化历程,将盐下白云岩储层的形成过程简单的划分为了准同生—浅埋藏期、晚加里东—早海西构造抬升期、中海西—早燕山埋藏期、晚燕山期以后等4个阶段。