为揭示鄂尔多斯盆地西南部镇原地区下白垩统洛河组含矿砂岩的成岩环境、铀成矿机理及沉淀机制,以该区近年新发现的工业铀矿孔中洛河组含矿砂岩为研究对象,利用显微观察、电子探针、碳酸盐胶结物碳、氧同位素分析等方法,对区内含矿砂岩岩石特征、碳酸盐胶结物碳氧同位素组成、沉淀机制及其铀成矿机制进行了系统研究与探讨。结果表明:洛河组含矿砂岩以长石石英砂岩为主,铀矿物主要为沥青铀矿。碳酸盐胶结物碳同位素δ¹³C_PDB变化范围为-2.8‰~0.2‰,平均值为-1.43‰,氧同位素δ¹⁸O_PDB变化范围为-14.2‰~-5‰,平均值为-10.16‰,其形成既来源于沉积成岩,又与有机质作用有关。古盐度指数介于116.13~120.05之间,表明洛河组含矿砂岩中碳酸盐胶结物的形成环境以淡水为主,部分为微咸环境;古温度数值介于43.55~105.65℃之间,表明洛河组含矿砂岩碳酸盐胶结物多形成于成岩阶段,个别形成于油气上侵之后。综合分析认为,洛河组含矿砂岩中的碳酸盐是地表富铀含氧流体与深部油气流体共同作用的结果,指示了洛河组铀矿化的产生是混合流体作用的结果。