在“煤铀兼探”的思路下,为了充分利用以往煤炭资源勘探资料,为后续铀矿资源勘查提供资料支持,本文充分利用D区煤田勘查地质资料、测试成果及测井资料,以已发现放射性异常的直罗组为对象开展D区高放射性异常分布特征研究。本论文在资料收集整理基础上,开展了测井响应特征研究,结合地层划分与对比确定了放射性异常的赋存层位;在对目的层的测井响应特征研究基础上,确定了各钻孔异常层厚度;结合直罗组沉积构造特征对目的层空间分布进行分析;通过样品测试成果分析开展放射性测井值与铀含量关系研究、构建了铀含量预测模型;对各异常钻孔进行了铀含量估算,开展了放射性异常“点、线、面”特征研究;最后探讨了本区铀含量分布影响因素。研究表明,砂岩中的放射性异常层具有高自然伽马、低补偿密度、低电阻率的特征,利用相关图版可以较好识别岩性、有效区分常规泥岩与放射性异常层;研究区直罗组下段地层厚度较为稳定,具有下砂上泥特征,其顶、底部微构造呈现东高西低的特征,在研究区东部形成了构造斜坡带;直罗组下段下亚段为套辫状河沉积、上亚段为曲流河沉积;不同的自然伽马测井仪器所测得自然伽马值之间,及与定量伽马测井值之间相关性紧密,利用自然伽马进行铀含量估算方法有间接估算法和直接估算法;基于煤田测井资料厘定了研究区直罗组下段上下亚段的单工程铀含量、铀含量,预测了平米铀量;放射性异常层主要位于直罗组下段物性好的中细砂岩顶部和底部,下亚段比上亚段分布更广,放射性异常层主要位于本区东部构造斜坡带;直罗组下段中的中细砂岩为富含铀离子水的运移提供了较好通道,还原性气体可能加大构造斜坡带的放射性异常,直罗组下段岩相组合有利于铀元素富集。