赣南黄沙铀矿区内发育的辉绿岩脉与铀矿化有着密切的空间关系,但其岩石成因研究薄弱,影响了对铀成矿过程的认识.对辉绿岩进行了岩相学、主量元素、微量元素与Sr-Nd-Pb同位素分析.结果显示,辉绿岩具有贫硅、贫碱、贫镁、Na₂O>K₂O、较富集大离子亲石元素、轻重稀土分馏不明显(LREE/HREE=2.81~2.97)、弱Eu异常(δEu=0.95~0.98)、典型Dupal异常铅、高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.704 93~0.706 58)、低ε_Nd(t)(3.98~4.84)的地球化学特征,表明其属于大陆拉斑玄武岩系列,是在太平洋板块俯冲作用引起的岩石圈伸展减薄构造背景下,由软流圈物质与俯冲板片脱水产生的流体交代形成的岩石圈富集地幔相互作用后发生部分熔融形成的,岩浆在上升过程中经历了一定程度的结晶分异作用并与上地壳发生了混染.综合研究认为矿区辉绿岩成岩作用(140 Ma)与铀成矿作用(100 Ma、63~76 Ma)存在巨大时差,辉绿岩为矿质沉淀提供了有利的赋矿空间和还原性环境.通过与邻区诸广-下庄矿集区内辉绿岩对比,发现它们在成因上有相似性,与下庄矿田具有相似的控矿规律.黄沙矿区成矿地质条件较优越,找矿潜力较好,下一步的找矿勘查应重点关注交点型铀矿化,重视NWW向辉绿岩脉与NE向破碎带交汇部位控矿.