青藏高原周围存在多个砂岩型含铀盆地。柴达木盆地作为青藏高原内部最大的沉积盆地,蕴藏着重要的石油和煤炭资源,同时也具有较好的砂岩型铀资源潜力。在这项研究中,我们使用光学显微镜和电子探针显微分析仪(EPMA)、背散射电子成像(BSE)和能量色散光谱(EDS),研究了柴达木盆地西部新近纪-第四纪过渡期(NQT)铀矿化层段的岩相学和矿物学特征。特别是对含铀层段的碳酸盐胶结物进行了碳氧稳定同位素分析。从矿石和贫矿岩石的全岩分析得出,铀的浓度变化很大,范围为1.5-2548 ppm。主要的铀矿物是铀石和晶质铀矿。铀矿物与方解石共生关系表明,铀矿化和方解石胶结是同时发生的。铀石主要赋存于方解石胶结物与其他矿物的接触部位。碳酸盐岩的δ13CV-PDB范围为-29.67‰ ~ +3.93‰,表明铀矿化过程中存在有机碳的参与。从砾岩/粗砂岩到泥岩样品δ13CV-PDB降低及U含量增加的总体趋势,以及沉积岩中方解石胶结物和有机质之间δ13CV-PDB值的重叠等均证实这一点。有机碳可能来自盆地深部的碳氢化合物和/或浅层的生物气体。新近纪-第四纪过渡期的不整合面可能代表一个携带铀的氧化流体与携带碳氢化合物的还原流体相遇并导致铀矿化的有利部位。因此,新近纪-第四纪过渡期(NQT)铀矿化层段对该盆地的铀矿勘查具有一定的指导意义。