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含铀砂岩孔隙结构包含孔隙-裂隙双重介质,具有强烈的非均质性,这种复杂的特性对溶浸液的运移和铀浸出都有着重要的影响。因此,本文以伊犁盆地某铀矿床的含铀砂岩为研究对象,通过文献调研、现场取样和资料收集,结合多种室内岩石物理化学分析和酸法铀浸出实验,综合研究了此类含铀砂岩矿物组成、微纳米级孔径分布特征、非均质性以及各孔隙类型对孔隙度和渗透性的影响。并分析了在酸浸过程中,含铀砂岩微观孔隙结构演变特征及其主要控制因素,从而为提高含铀砂岩的铀浸出率和制定合理、高效和绿色的开采方案提供理论指导,为地下水对碳酸盐岩类地基和隧道工程的影响分析提供参考。主要研究内容与结论如下:（1）融合氮气吸附和核磁共振实验,获得含铀砂岩的全尺度孔径分布曲线。约60 nm和1μm孔径的粒间孔是该含铀砂岩的主要孔隙类型,控制孔隙度的大小,且其累积孔体积与岩石渗透性呈正相关。而溶蚀孔与其渗透性无明显相关性,但影响砂岩型铀矿床的采收率。（2）通过分析砂岩的微观孔隙非均质性和层间非均质性,该砂岩不同孔隙结构参数相对偏差变化趋势不一致,孔隙形态差异大且多变。砂岩孔径越小,微观孔隙非均质性越强。砂岩间孔径分布差异越大,含铀砂岩层的层间非均质越强。这种层间的非均质性导致岩层水平方向的渗透率变化,为合理设置井型井距参数提供依据。（3）开展含铀砂岩酸法浸出实验,该类铀矿床浸出过程中的浸出液铀浓度遵循指数函数规律。结合孔隙度变化过程分析,可将酸法浸出过程分为三个阶段。第一和第二阶段为表面化学反应控制的沉淀物堵塞,其中第一阶段是铀置换的主要完成阶段并伴随着CaSO4饱和沉淀,第二阶段主要为Fe（OH）3和Al（OH）3的析出。第三阶段为物理扩散控制的微小颗粒堵塞。通过不同阶段的堵塞机制和主控因素,可精确制定防堵措施。（4）分析每个浸出阶段孔径分布的变化规律,第一阶段产生大量的溶蚀孔,小孔径粒间孔被沉淀物堵塞,孔间连通性减弱,阻碍了溶浸液流通。第二阶段粒间孔和溶蚀孔的数量皆增加,渗透性有所提高。第三阶段粒间孔发生扩展-贯通,但部分溶蚀孔被微粒堵塞,总孔容减小,最终导致浸出液中溶质的运移速度减缓,影响铀浸出液回收。