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松辽盆地西南部钱家店砂岩型铀矿床在成矿机理方面前人已有较多研究成果,而如何从岩石学和矿床地球化学方面挖掘与成矿相关的信息是当前研究的关键问题。通过显微镜薄片鉴定明晰含矿主岩类型、物质组成及矿化蚀变与铀成矿的关系;利用地球化学方法探究含矿岩石地球化学特征和变化规律对铀成矿的指示意义;使用电子探针手段查定铀的赋存状态。结合以上研究阐述了铀矿床成因并建立适合该铀矿床的成矿模式。薄片鉴定显示含矿砂体物质组成复杂,含矿性好的碎屑含量大于50%,其中岩屑含量在25%-35%之间,以花岗岩、硅质岩、安山岩、正长细晶岩等富铀岩石类型为主,确定含矿主岩类型为细粒-中细粒长石岩屑杂砂岩。常量元素分析显示赋矿杂砂岩、矿化杂砂岩、铀矿石三类样品Si O2/Al2O3分别为6.19、7.78、7.53,表明本区姚家组砂岩成熟度较低,与薄片鉴定结果一致。三类样品K2O/Na2O分别为1.64、1.66、1.68,具明显富钾特征,显示蚀源区发育偏碱性花岗质岩石。砂体发育后生热液碳酸盐化、高岭石化、黄铁矿化、后生氧化铁化、重晶石化等矿化蚀变,依据与铀成矿的关系将矿化成因分为水岩作用、油气还原蚀变作用和酸性流体蚀变作用。矿化蚀变在成矿中的演化序列显示成矿环境在反复交替的过程中由酸性氧化条件逐渐向碱性还原条件转变。微量元素分析显示,铀矿石样品U与Sc、Cr、Co、Ni、Cu、Ga、Rb、Y、Zr、Nb、Cs、Ba显示出一定的相关性。相关性较好的元素为Ba、Rb、Ga,其中U与Ba相关性最好,相关系数高达0.842,铀矿石样品明显高于矿化杂砂岩和赋矿杂砂岩样品,与强烈的水岩作用有关。赋矿杂砂岩、矿化杂砂岩、铀矿石样品轻重稀土分异明显,∑REE平均值分别为120.73×10-6、116.44×10-6、153.44×10-6,LREE平均值分别为104.78×10-6、105.89×10-6、137.56×10-6,HREE平均值分别为12.09×10-6、14.84×10-6、15.88×10-6,与铀富集程度同步递增。显微镜下及电子探针分析显示,钱家店砂岩型铀矿床中铀大部分以吸附状态存在,偶尔出现沥青铀矿、铀石等独立矿物,吸附状态铀常与黄铁矿、方解石、粘土质、油渍油斑等共存或共生。依据以上研究,综合分析了古气候、砂体条件、水文地质条件、反转构造、油气条件和铀源与铀成矿的关系,建立了适合于钱家店砂岩型铀矿床的“沉积预富集成矿-层间渗入成矿-改造富集成矿-油气还原护矿”四阶段成矿模式。