塔里木盆地顺北地区中下奥陶统鹰山组白云岩是极具勘探潜力的岩相类型，但目前对该地区成层分布的白云岩成因及其物性差异尚无系统阐释。本研究基于详细的岩石学观察、碳氧同位素和微区微量稀土元素分析、碳酸盐岩U-Pb定年、覆压孔渗测试等资料，对鹰山组内幕成层发育的白云岩类型、成因机制进行探讨，并初步评价了不同成因白云岩的物性差异。研究发现：（1）顺北地区鹰山组下段白云岩相对发育，主要包括2类成层分布白云岩，分别是埋藏压溶白云岩（Ⅰ类）和准同生渗透—回流白云岩（Ⅱ类）;（2）I类白云岩为埋藏白云石化成因，分布于低能沉积相内，为埋藏过程中缝合线建造驱动黏土矿物转化成因机制，在顺北中部地区较为发育；（3）Ⅱ类白云岩为准同生渗透—回流白云石化成因，主要分布于地貌较高、相对高能的沉积相区，在顺北西区、顺南地区相对发育；（4）Ⅰ类白云岩实测物性数据(φ:0.3%～1.0%;K:0.003×10^-3～0.074×10^-3μm²)低于Ⅱ类白云岩(φ:0.4%～2.0%;K:0.009×10^-3～0.055×10^-3μm²),但Ⅰ类白云岩的发育可提升地层中白云岩和灰岩互层的比例，具裂缝改造成储潜力。研究成果对于塔里木盆地顺北地区超深层白云岩油气勘探选区具有借鉴意义。