本發(fā)明屬于油氣田勘探地質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種古老深層白云巖多期成巖過程重建方法，包括如下步驟，S101:進(jìn)行白云巖及其圍巖的宏觀巖石學(xué)觀察，明確白云巖及其圍巖的巖性、顏色、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征；S102：進(jìn)行白云巖微觀結(jié)構(gòu)特征觀察；S103：進(jìn)行陰極發(fā)光觀察，識別成巖流體期次；S104:進(jìn)行掃描電鏡觀察和X射線能譜分析；S105:進(jìn)行包裹體測溫實(shí)驗(yàn)；S106:原位微量元素地球化學(xué)分析，提取不同環(huán)帶結(jié)構(gòu)中的成巖流體信號；S107:進(jìn)行成巖流體示蹤，判識各個期次白云巖成巖流體性質(zhì)；S108:結(jié)合地質(zhì)背景，判識成巖流體作用時間和作用條件，建立成巖序列；S109:重建古老深層白云巖多期流體疊加改造模式。本發(fā)明可用以揭示非均質(zhì)白云巖及其油氣儲層的形成過程與機(jī)理。