本文以诸广岩体南部302铀矿床为研究对象,在前人工作和野外地质调查基础之上,开展了302铀矿床的围岩、蚀变岩石和蚀变矿物的微量元素、稀土元素、稳定同位素地球化学特征、构造应力场和蚀变矿物年代学等方面的研究,探讨了断裂构造活动演化与成矿关系、成矿物质和成矿流体的来源及成矿动力学背景等,主要取得以下几点认识:(1)微量元素方面,沥青铀矿、蚀变矿物(方解石、萤石、黄铁矿)、蚀变岩石和围岩(花岗岩、辉绿岩)的高度相容元素Ni、Cr、Co和V的含量指示成矿物质来源于花岗岩体,与辉绿岩相关性不高。稀土元素方面,沥青铀矿、蚀变矿物(方解石、萤石、黄铁矿)和蚀变岩石稀土元素配分曲线与花岗岩稀土元素配分模式均以明显的Eu负异常为特征,而明显不同于辉绿岩,表明成矿物质主要来源于明显Eu亏损的花岗岩。(2)利用石英-水分馏方程,得到与矿前期、成矿期和矿后期石英相平衡的热液δ18OH2O值总体上具有逐渐降低的趋势,显示成矿过程有大气降水不断加入。从矿前期至矿后期,方解石的δ13CPDB值总体上具有降低的趋势,而δ18OSMOW值有增高的趋势,两者间具有一定的负相关性,显示成矿过程存在CO2的去气作用。蚀变矿物的氢、氧同位素特征显示矿床的成矿流体中的水并非来自变质水、岩浆水或地幔流体,主要为经水-岩反应的大气降水,且早期可能有构造压溶流体的参与;碳、硫和锶-钕同位素地球化学特征显示方解石中的碳主要来自花岗岩,成矿流体中硫主要来自花岗岩,可能有部分沉积硫参与,锶、钕也主要来自于花岗岩。(3)通过断裂构造岩的野外观测分析、8个节理测量点的节理配套和统计、19个擦痕观测点三维应力反演,以及岩墙构造应力解析,认为区内可能至少经历了四期不同方向的构造应力作用。其主应力方向先后为:NW-SE向挤压、近SN向挤压、NW-SE向伸展(或NE-SW向挤压)、近EW向挤压。(4)根据构造应力场演化与控矿构造分析并结合已有勘探资料,认为NE向控矿导矿断裂上下盘的次级近SN向断裂构造是区内最重要的的储矿和容矿构造。该组储矿、容矿断裂构造至少遭受两次张性构造活动,第一次是燕山晚期(早白垩世晚期)近SN向挤压,第二次是燕山晚期(晚白垩世)NW-SE向伸展,多次的引张是近SN向断裂有利成矿的动力学基础。主成矿作用发生于晚白垩世的拉张背景。(5)302铀矿床矿石中与沥青铀矿共生的蚀变矿物紫黑色萤石Sm-Nd等时线年龄为(69±1)Ma,与前人测定的沥青铀矿年龄一致,表明该期流体与铀成矿作用关系密切,近一步佐证矿床成矿时代。(6)综上论述,认为302铀矿床是晚白垩世拉张背景下形成的与“深循环加热大气降水浸出”有关的花岗岩型热液铀矿床。即大气降水循环至深部被加热形成热液流体,期间并可能有部分构造压溶流体的参与,在沿深大断裂上升过程中与围岩相互作用中浸出铀等成矿物质而在有利部位沉淀成矿。