陆海铀矿床是近年来通过综合勘探方法新发现的大型铀矿床。该矿床位于二连盆地的巴赛奇古河道铀成矿带,其特点是埋藏浅、规模大。本文通过沉积学和地球化学环境指标(如Fe3(+)/Fe2(+)、有机碳、总硫等)、碳酸盐胶结物碳氧同位素和地下水氢氧同位素分析、铀矿物、铁钛氧化物(涉及背散射分析、微区化学成分测定和元素表面扫描)以及有机质的地球化学和矿物学研究,提供了砂岩型铀矿化成因过程的新数据。沉积学分析表明,赛汗组上段含矿层在泛滥平原亚相中发育有辫状河道,这控制了铀矿体的分布。铀矿物学观察、地球化学环境指标和有机地球化学数据表明,与矿化相关的主要还原剂为黄铁矿、陆生植物以及深源油气。含矿层地下水的δD值范围为-95.34‰至-90.68‰,δ18O值范围为-12.24‰至-11.87‰。对于方解石胶结物,δ18OV-PDB值范围为-24‰至-11.5‰,δ18OV-SMOW值范围为6.2‰至19‰。确定成矿流体主要为构造隆升阶段进入地层的表层淡水,局部混有深源卤水。基于这些数据,得出了古河道中铀矿化的主要模式:(1)由于砂体自身内部的还原介质以及腾格尔组和阿尔山组产生的深源油气引起的还原作用,发生氧化还原矿化。(2)通过不同来源流体的混合实现矿化。此外,还建立了陆海地区古河道铀矿化的成因模型:在沉积期形成有利的铀储层,在沉积后阶段,逆构造促进了氧化还原反应和流体混合诱导的矿化。研究成果可为二连盆地其他地区古河道砂岩型铀矿床的勘探提供指导。