鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿床粘土蚀变强烈,与铀成矿关系密切。本文通过主量元素分析、X-衍射分析、扫描电镜镜下观察、高分辨率透射电镜观察等手段,结合野外地质资料和室内实验研究,以粘土矿物特征和铀的赋存状态为主线,系统探讨了铀成矿过程中粘土矿物所起的作用。查明了研究区内典型铀矿床的粘土矿物特征以及研究区内粘土矿物平面分布特征。明确了典型铀矿床中粘土矿物的类型、成分、形貌特征、垂向分布规律、演化过程以及演化过程中元素的迁入、迁出规律。查明了研究区铀的赋存状态以及粘土矿物吸附铀的最佳条件和厌氧菌还原之后粘土矿物还原铀的最佳实验条件。探讨了蒙脱石和高岭石与铀成矿的关系,利用高分辨率透射电镜查明了绿泥石吸附铀的方式。主要的成果与认识有:（1）通过分析野外露头和各典型铀矿床粘土矿物的特征,总结了研究区粘土矿物平面分布特征。蒙脱石含量从纳岭沟铀矿床到大营铀矿床再到巴音青格利铀矿床不断升高,而高岭石的含量却呈现相反的趋势。蒙脱石含量和高岭石含量的负相关性很大,且与平面分布趋势图一致,蒙脱石含量升高的同时高岭石含量下降。而研究区的粘土矿物又主要为蒙脱石和高岭石,说明这两种粘土矿物之间有很大的联系,且与铀成矿关系密切。（2）总结了单孔和典型剖面中粘土矿物的垂向分布规律。各地球化学分带中粘土矿物以蒙脱石为主,高岭石次之,绿泥石和伊利石平均含量较少。绿色古氧化带砂岩的粘土矿物总量和绿泥石含量最高,这也是岩石呈现绿色的主要原因。铀矿化带的高岭石含量和伊利石含量最高,蒙脱石含量最低。（3）查明了粘土矿物和铀矿物的微观特征。蒙脱石主要呈蜂窝状、蜂窝网状、片网状、片絮状和少量呈团块状产出。高岭石呈蠕虫状,部分呈书页片状、书页板状集合体形式产出。绿泥石主要以针叶状、花朵状、绒球状和叶片状产出。铀矿物颗粒十分细小,局部可见铀矿物以较大的集合体形式产出,形状不一,主要呈现粒间粒表丝条丛状、粒表冰花状、粒表絮状、短棒状和粒表短柱状。常见以细小微粒和集合体的形式与有机质、黄铁矿和粘土矿物密切共生。（4）详细分析了蚀变过程中粘土矿物的演化规律以及蚀变过程中元素的迁入迁出规律。早期氧化酸性蚀变阶段,长石水解形成高岭石,造成古氧化带和铀矿化带砂岩中的高岭石含量相较于原生带砂岩明显增高。氧化期后弱碱性蚀变阶段,在局部相对酸性的环境中,蒙脱石向高岭石转化,造成在铀矿化带,蒙脱石的含量显著下降,而高岭石的含量却显著上升。晚期还原弱碱性蚀变阶段,古氧化带的砂岩中Fe³⁺还原转化为Fe²⁺,高岭石在有Fe²⁺存在的条件下也会转化为绿泥石。以TiO₂为惰性元素,相对于原生带砂岩,古氧化带迁入的元素有Fe₂O₃、FeO、MgO、MnO,而迁出的元素有SiO₂、Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O、P₂O₅;铀矿化带迁入的元素有Fe₂O₃、FeO、CaO、Na₂O、MnO,而迁出的元素有SiO₂、Al₂O₃、K₂O、MgO。（5）探讨了粘土矿物吸附铀的最佳条件和厌氧菌还原之后的粘土矿物还原铀的最佳实验条件。粘土矿物的吸附量在一定时间内会随着增加,但最终会达到吸附平衡,部分粘土矿物也会发生解吸附现象导致吸附量下降。溶液的pH值过低或过高都会影响粘土矿物对铀的吸附量。初始铀溶液浓度一定的溶液中,增加粘土矿物的投放量,可以增加粘土矿物的总表面积和活性位点,有利于粘土矿物对铀酰离子进行表面吸附和离子交换吸附,从而增加粘土矿物的吸附量。粘土矿物投放量不变时,随着铀溶液浓度的增加,粘土矿物对铀酰离子的吸附量会逐渐增大直至饱和。随着实验组温度的升高,粘土矿物对铀酰离子的吸附量随之升高。绿色古氧化带蒙脱石含量最高,成矿早期地层中铀浓度不高,粘土矿物对铀的预富集起重要作用。弱酸条件下被厌氧菌还原过的粘土更有利于还原铀的过程。（6）探究了粘土矿物与铀成矿的关系。在成矿早期阶段,即预富集阶段,酸性含氧含铀水的铀浓度不是很高,pH条件也有利于蒙脱石对铀的吸附作用。在含氧含铀水往前迁移的过程中,蒙脱石可以吸附溶液中的铀酰离子,为后期铀成矿起到预富集作用。在铀矿化带,铀含量较高的部位往往就是高岭石含量最高的部位,可以作为指示含矿深度的一种矿物。同时,高岭石含量的变化虽然对吸附能力的影响有限,但是可以反映流体环境的变化。在绿泥石化过程中,不仅改变了铀在原岩中的赋存状态,同时还能将该过程释放出来的铀进行预富集,为后期铀成矿提供一定的帮助。绿泥石极易与腐植酸等有机质形成有机粘土复合体,在流体的运移过程中,随着砂体中物理化学性质的变化,含铀热液存在的外界条件改变,通过吸附作用和还原作用最终将铀沉淀固定下来。