松辽盆地南部钱家店铀矿作为特大型砂岩型铀矿,矿区内出露的辉绿岩对铀成矿影响特殊,但针对辉绿岩侵入与铀超常富集关系有待进一步研究。本文在野外地质调研基础上,选择钱家店凹陷的辉绿岩和赋矿砂岩样品为研究对象,开展岩相学、扫描电镜、电子探针、全岩主微量元素、铀矿物原位微区U-Pb测年、锆石U-Pb年龄、矿物C-O同位素和流体包裹体测试等研究。电子探针测试表明赋矿岩石存在较高温度成因的网格状含钛铀矿物;赋矿砂岩中碳酸盐胶结物及辉绿岩中方解石脉的包裹体温度测试均发现存在与中低温流体作用相对应的包裹体特征;矿物原位微区C-O同位素组成显示赋矿岩石受较高温度岩浆热流体作用的影响;含泥砾砂岩的岩相学特征指示存在岩浆热流体及火山灰(屑)作用的痕迹,高倍扫描电镜分析观察到非砂金成因的纯金细颗粒、含钛铀矿和沥青铀矿中具有不同含量的高温元素(Pt、Os、Re)。上述结果表明,松辽盆地南部钱家店铀矿的热力作用及部分深部矿质来源与辉绿岩侵入作用有关。辉绿岩地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据表明拉斑系列的辉绿岩形成于41.6±0.78 Ma,即始新世晚期源自过渡型地幔的基性岩浆向地壳浅部侵入结晶形成辉绿岩,同时也提供了热、深部铀源及伴生的金属元素,这大大增强了铀富集的速度和规模。不同系列的辉绿岩侵入热力作用与多期次多阶段成矿的铀矿床具有较好的时空耦合关系,辉绿岩侵入对铀成矿发挥主要作用的阶段在始新世时期(53~40 Ma)。综合认为盆地南部铀矿床为多成因、多来源、多阶段成矿的“多因复成”矿床。