二连盆地是我国北方重要的含油、铀、煤盆地,近年来铀矿找矿方面成果突出,在二连盆地中部巴-赛-齐地区圈出了长约300km的古河谷砂体,并相继落实了巴彦乌拉、赛汉高毕、哈达图古河谷型砂岩铀矿床。本文以巴-赛-齐地区赛汉组古河谷为研究对象,通过岩心观察、样品采集以及资料综合分析重点对典型铀矿床氧化带类型、展布特征、发育样式、识别标志及发育期次进行了分析,总结了古河谷典型铀矿床氧化带展布与铀矿化的空间关系,建立了不同氧化带发育样式下的古河谷型铀成矿模式。研究认为,二连盆地巴-赛-齐古河谷横跨乌兰察布和马尼特两大坳陷,呈北东向沿次级凹陷长轴方向展布。盆地经历了断陷期、坳陷期和断坳转换期三大演化阶段,找矿目的层赛汉组上段沉积于坳陷发育初期,此时盆地中部各次级凹陷具有“窄凹、深谷、泛连通、超覆沉积”特征,控制了大规模的河流相砂体发育,为氧化作用和铀矿化形成提供了空间。古河谷不同部位因抬升剥蚀程度不同形成了不同类型和方向的氧化带,河谷东段的巴彦乌拉地段以侧向的潜水-层间氧化带为主,中段的赛汉高毕地段以垂向的潜水氧化带为主,西段的哈达图-乔尔古地段以顺向的层间氧化带为主,分别对应巴彦乌拉、赛汉高毕、哈达图典型铀矿床。通过对区域构造演化、岩心中氧化作用发育期次识别以及成矿年龄的对比总结,认为巴赛齐古河谷典型矿床铀矿化的形成主要经历了两期氧化作用,第一期为二连期末至始新世后期,这是一次区域上的大规模氧化成矿作用,形成了巴彦乌拉、赛汉高毕、哈达图矿床的主体铀矿化。第二期自中新世早期开始,结束时间为中新世末期(通古尔组沉积前),对先期形成的铀矿化有叠加富集作用。综合研究认为,二连盆地巴-赛-齐地区古河谷型砂岩铀矿以赛汉组上段古河谷砂体为主要成矿场所,发育潜水、潜水-层间、层间氧化作用,氧化作用方向分为垂向、侧向、顺向三种,局部地段存在三者间的过渡或叠加类型,形成了类型、规模、样式等各不相同的氧化蚀变,并控制了铀矿体的不同就位样式,即以垂向补给作用为主发育的赛汉高毕式潜水氧化带型铀矿化,以侧向补给作用为主发育的巴彦乌拉式潜水-层间氧化带型铀矿化,以顺向(顺河道走向)补给作用为主发育的哈达图式层间氧化带型铀矿化。