塔里木盆地是我国最大的中新生代内陆沉积盆地,盆地北缘为强构造活化区,与层间氧化带砂岩型铀矿形成于相对稳定构造区的成矿理论不甚一致。但随着盆地内的铀矿勘查工作的投入,近些年在盆地北缘相继发现了一系列铀矿化点和具有工业价值的铀矿床,表明强构造活化的盆地北缘也具有形成中型、大型铀矿床的潜力,同时,也对强构造活化区砂岩型铀成矿理论提出新的挑战。本文通过野外地质调查和室内样品的分析,对目的层岩石学、成岩作用及演化特征、目的层成岩成矿序列、元素地球化学特征及变化规律开展了系统研究,并梳理了克孜勒努尔组含矿砂体后生改造特征,在此基础上,结合目的层砂体空间展布特征等地质因素,明确了后生改造作用对铀矿化形成的制约,建立了强构造活化区层间氧化带砂岩型铀成矿模型,为强构造活化区砂岩型铀矿勘探提供参考意见。塔里克地区砂岩型铀矿目的层为近物源沉积的一套含煤碎屑岩,砂岩成分成熟度、结构成熟度均较低;目的层成岩演化程度较低,成岩作用主要有压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用等。微量元素分析结果显示,过渡带中U、Re、Mo等元素明显正异常,U与Re、Mo呈正相关性,异常元素受氧化-还原过渡带控制,与典型层间氧化带砂岩型铀矿具有可对比性。因此,Re、Mo可作为塔里克地区铀矿找矿的指示性元素。目的层后生蚀变作用较强,可见层间氧化作用、油气还原作用等,自生矿物(如黄铁矿、褐铁矿、铀矿物等)在层间氧化带各蚀变分带中的分布具有一定的规律性。通过镜下鉴定,目的层最少存在两期大规模油气还原事件,且第一期油气参与了铀矿成矿过程,第二期对铀成矿贡献不大。研究区成岩成矿过程可分为四期,第一期同沉积—早成岩阶段,从目的层沉积开始,到晚白垩世结束,控制目的层的形成;第二期层间氧化大规模成矿阶段,从晚白垩世开始,到古近纪末结束,控制着层间氧化带的发育;第三期深埋藏阶段,终止了层间氧化带铀成矿作用,中新世开始,更新世结束;第四期为现今表生流体作用阶段,目的层出露地表,开始接受地表水的淋滤和油气还原的改造作用,从更新世持续至今。