新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组发育湖泊背景下的白云岩、灰岩、黑色泥岩、页岩及碎屑岩的互层沉积。白云岩主要有两类：一类为粉一泥晶白云岩，主要由含量约70％的泥晶白云石和含量约30％的粉晶白云石构成，白云石有序度为0．48，扫描电镜下主要有菱形、他形、球状和管状4种微形态，自形程度较好的菱形晶体多为含铁白云石；另一类为方沸钾长白云岩，主要由晶粒为0．08～0．35 mm的细粒方沸石、泥晶钾长石(透长石)、泥晶白云石和铁白云石构成，个别为粗晶白云石，白云石有序度O．58。与粉一泥晶白云岩中的白云石相比，方沸钾长白云岩中的白云石以高的铁、锰含量为特征，扫描电镜下多为半自形的菱形晶体。两类白云岩中白云石的有序度均较低，且均为富Sr白云石，内部均缺乏次生交代证据。通过对两类白云岩成分、微量元素及稳定同位素的差异性分析，认为尽管两类白云岩都形成于浅一半深湖相强还原沉积环境，但是它们的形成机制有所不同，粉一泥晶白云岩具有原生沉淀白云石的特征，其中球状及管状的白云石可能与微生物吸附作用有关，而他形及菱形的白云石为直接沉淀的原生白云石；另一类方沸钾长白云岩中的白云石及铁白云石可能与湖底热泉的喷流沉积作用有关。