川中地区中二叠统茅口组发育了一套优质白云岩储层,但分布极不稳定,似乎与岩溶作用有关,该白云岩储层形成的主控因素究竟是白云石化作用还是岩溶作用,且它们之间的关系尚不清楚。本次研究以20余口岩心资料为基础,充分结合前人成果、露头、钻/测井、地震以及薄片等资料及后期的孔渗分析、稀土元素分析、碳氧同位素分析、银同位素分析,开展对川中地区中二叠统茅口组白云岩储层特征的研究。研究表明,川中地区茅口组云岩类型主要以细晶云岩、豹斑状含灰质细-中晶云岩为主,后者为主要的储集岩。川中地区茅口组的岩溶型白云岩储层属裂缝—孔洞型储层。茅口组的主要储集空间类型包括了:1、孔隙(粒间溶孔、晶间孔、晶间溶孔及角粒内溶孔);2、溶洞;3、裂缝(构造缝与溶蚀缝);4、喉道(孔隙吼道与晶间吼道)。根据对储集空间类型的研究发现,研究区茅口组储层类型以裂缝—孔洞型储层为主,其主要受到岩溶作用的控制,是一类岩溶型白云岩储层。本次研究还对岩溶作用与白云石化对储层形成的作用进行了较为深入的分析,通过大量宏微观对比以及后期分析化验明确了并非所有白云岩都是储层,经过先期岩溶改造的白云岩才具有良好的储集能力,具体表现在岩溶改造之后,储渗体空间分布也已定型,后期白云石化主要是对对储层的保存性成岩作用起着极为重要的作用。同时通过对研究区两类典型的白云石储集岩类的稀土元素、碳氧同位素、锶同位素进行研究并与灰岩原岩进行对比来对白云岩成岩过程与成岩流体进行了研究:(l)它形镶嵌状细晶白云岩的∑LREE表现出亏损,∑HREE相对富集、稀土元素配分出现了 Ce/Ce*的负异常;半自形—自形的硅质细晶白云岩的∑REE相对偏高,∑LREE相对富集,∑HREE表现出亏损,稀土配分出现Eu/Eu*的负异常;(2)它形镶嵌状细晶白云岩和半自形—自形的硅质细晶白云岩δ13C值均高于同期海水与灰岩原岩;(3)它形镶嵌状细晶白云岩87Sr/86Sr值明显高于灰岩原岩与半自形-自形硅质细晶白云岩,而灰岩原岩、半自形-自形硅质细晶白云岩具有相似的δ87Sr/86Sr值。通过以上地球化学特征,明确了研究区茅口组受到了多期次云化,且云化流体为混合热液,包括幔源流体、大气淡水、海源流体等。最后,本次研究综合考虑白云石化作用与岩溶作用对储层的影响,从而建立了岩溶型白云岩储层形成模式图,明确了早成岩期岩溶系统可作为后期白云石化流体的优势通道,同时白云石化并未对储层储集性能进行优化,因而今后川中地区中二叠统茅口组的储层预测应当以岩溶型储层勘探思路为主。