二连盆地乌兰察布坳陷中东部下白垩统赛汉组上段发育长达150 km古河道砂体。已先后在该古河道内探明了多个规模较大的铀矿床。以该区含矿目的层赛汉组上段铀矿石和围岩为研究对象,通过偏光显微镜观察与电子探针微区化学成分分析等方法开展岩石学特征对比研究,探讨铀矿石与围岩的岩石学特征差异及其对铀成矿作用的控制。研究表明,古河道砂体粒度总体较粗,分选性差;碎屑岩以长石石英砂岩和长石砂岩为主,含少量云母和重矿物,岩屑种类多。该结果反映了古河道沉积具有多物源、近物源的特征。与古河道毗邻的花岗岩体可能是重要物源和铀源。铀矿石中富含炭屑、黄铁矿等还原介质,且其与铀矿物相邻。与围岩相比,铀矿石中碎屑物粒度较小、黏土矿物含量更高,影响后期氧化流体的渗入,起保矿作用。上述岩石学特征是今后二连盆地古河道铀矿勘查良好的指示标志。