鄂尔多斯盆地南缘含铀岩系主要为侏罗系直罗组。前人对鄂尔多斯盆地南缘铀矿勘查区域内直罗组的研究工作相对较少,能收集到的相关的研究资料也相对较少,研究程度相对也较低。但是,前人在此做过的部分工作中发现了双龙铀矿及其他一些好的铀矿点,近年来在此地区进行的一系列勘探开发研究,在焦坪—庙湾等地区铀矿勘探也取得了一些进展。然而,为了实现砂岩型铀矿勘探的进一步突破,现今对含铀岩系作进一步地详细分析,力争为后期的铀矿勘探部署工作提供一些指导依据。采用多手段、多方法综合识别出研究区地层划分和对比的标志——标志层和关键界面,并建立研究区的等时地层格架,分别总结直罗组下段各个地层单元的特征,分析对比并预测出区域上所发育的沉积体系类型,归纳总结出其在垂向上的充填演化特征,得出砂岩型铀矿赋存的直罗组下段的砂岩的特殊性,为铀储层的空间预测和下一步勘探部署工作打下坚实的基础。论文取得的创新性的标志性成果主要为:识别出2个区域性标志层和7个关键界面,建立了区域等时地层格架;在等时地层格架建立的基础之上,综合单井资料、连井剖面资料和野外露头剖面资料分析,查明了区域上直罗组下段各地层单元的特征,识别出区域所发育的沉积体系类型;分析垂向上成因相的相互叠置关系,归纳出其垂向充填演化序列,揭示含铀岩系的形成发育背景。论文在收集到研究区前人的研究成果的前提下,以覆盖全区的327口钻孔资料为基础,结合野外露头、测井等资料,按照层序地层学的思路和方法,对鄂尔多斯盆地南缘含铀岩系进行了地层对比和划分,并在此基础上建立了研究区直罗组等时地层格架。然后综合分析钻孔、连井剖面和野外露头等资料,并在各个层位共取样22个进行了粒度分析实验,结合其粒度参数分布特征和概率累积曲线图,进一步预测出区域上所发育的成因相类型。在识别区域地层发育特征的基础之上,归纳总结出其垂向上的沉积充填演化序列,揭示含铀岩系的形成发育背景。所取得的结论和认识如下:1)建立了鄂尔多斯盆地南缘含铀岩系等时地层格架。在综合分析所收集资料的基础之上,识别出了区域地层划分的标志——2个区域性的标志层(延安组的含煤岩系和白垩系的红色风成砂岩)和7个关键界面(直罗组底部的冲刷间断面,直罗组下段a旋回、b旋回、c旋回和d旋回之间的3个分界面,直罗组下段、中段和上段之间的2个岩相转换面,直罗组和白垩系的沉积界面)。通过地层对比,将直罗组(J2z)分为一个三级层序,即直罗组下段(J2z1,低位体系域,LST)、直罗组中段(J2z2,湖扩体系域,EST)和直罗组上段(J2z3,高位体系域,HST)。其中直罗组下段可以进一步地细分为下亚段(J2z1-1)和上亚段(J2z1-2)。并进一步将下亚段分为a旋回、b旋回和c旋回——J2z1-1a、J2z1-1b和J2z1-1c,上亚段即为d旋回。(2)野外露头资料中直罗组下段下亚段铀储层中的砂体粒度普遍很粗(中砂岩、粗砂岩和含砾砂岩),且具有较大的宽厚比,底部发育明显的冲刷面,且滞留沉积物较发育,见大型交错层理,细粒沉积物基本不发育,钻孔岩心编录中岩性特征与野外露头特征基本类似,推测为辫状河的河道充填组合沉积,局部见以细粒沉积物为主泛滥平原沉积。直罗组下段上亚段铀储层中下部的砂体以中细砂岩为主,粒度上呈向上明显变细的正粒序,部分钻孔岩心编录中上亚段的砂岩中发育有明显的油斑现象,推测为曲流河的点坝沉积;上部为以粉砂岩和泥岩为主的细粒沉积物,为泛滥平原沉积;野外露头剖面中发现具有明显侧向迁移的点坝沉积。(3)在野外钻孔岩心编录中对直罗组下段进行了系统取样,选取其中部分样品采用“光学显微镜法”进行了粒度分析实验,得出研究区直罗组铀储层下亚段样品的累积概率曲线图主要为“三段式”和“多段式”,下亚段样品的累积概率曲线以跳跃总体为主,且普遍发育少量的滚动总体和悬浮总体,预测为强水动力条件下的辫状河沉积。粒度参数特征表现为平均粒径(Mz)平均值为1.49∮,粒度较粗,分选系数(σ)平均值为0.67,分选好-中等,总体分选较好,偏度(Sk)总体上近于对称或正偏,峰度(Kg)平均值为1.02,大部分样品峰度中等。C-M图显示OP段部分、PQ段和QR段上部发育,缺少NO和RS段,也体现了水动力强的辫状河沉积特征;上亚段累积概率曲线也主要为“三段式”和“多段式”,以跳跃总体为主,缺少滚动总体,且悬浮总体含量比下亚段高得多。粒度参数特征表现为平均粒径平均值为1.97∮,粒度较细,分选系数(σ)平均值为0.63,分选好-中等,总体分选较好,偏度(Sk)总体上近于对称或正偏,峰度(Kg)平均值为0.93,大部分样品峰度为平坦或中等。C-M图同样显示OP段部分、PQ和QR段上部发育,但相比于下亚段OP段比例减小,QR段比例增加,说明上亚段水动力条件减弱,体现了水流能力较弱的曲流河沉积特征。(4)在对研究区单井岩心资料、连井剖面资料和野外露头资料综合分析对比的基础之上,提出了直罗组下段的深切谷发育模式。野外露头剖面中店头地区各个层位出露齐全,推测为深切谷的轴部地区,直罗地区和焦坪地区直罗组下段下亚段地层中a旋回和b旋回均尖灭并被c旋回超覆,c旋回和d旋回显示了充填补齐的特征,但是可能由于差异压实作用的影响,c旋回和d旋回的沉积主体仍然处于深切谷的腹地。在区域连井剖面对比中也发现类似的深切谷发育现象。钻孔岩心编录中发现稀性泥石流的存在,佐证了研究区的深切谷发育。构造上,盆地南部受掀斜作用明显,导致区域上形成较大的地势差,河流的下切作用明显。各个方面的研究综合证明了区域上深切谷的发育背景。