鄂尔多斯盆地分布着油、气、煤、铀等多种能源矿产,是进行有机-无机多种能源矿产相互作用研究的天然实验室.盆地北部分布着侏罗系直罗组下段大营—东胜大型砂岩型铀矿,铀矿富集区以南,分布着上古生界大气田；以北紧邻矿区分布着延安组顶部规模宏大的漂白砂岩以及乌兰格尔凸起上的白垩系油苗；目前找到的灰色砂岩型铀矿层受绿色蚀变砂岩控制；同时,在直罗组上段姜黄色砂岩中大规模遍布着碳酸盐蚀变产物“钙化木”,在延安组漂白蚀变砂岩及直罗组含矿砂岩和绿色蚀变砂岩中还发育有碳酸盐胶结物.这些有机、无机矿产以及各类蚀变产物空间分布关系密切,暗示成因上有机相连.鄂尔多斯盆地发育时限为中晚三叠世—早白垩世,晚白垩世以来盆地后期改造不仅对天然气的运、聚、散产生了重要影响,而且对砂岩型铀矿成生富集环境具有重要意义.然油气等流体矿产,在逸散过程中,要么以油苗、气苗、沥青砂等直观特征显现,要么与流经围岩发生相互作用,使围岩发生蚀变,从而形成不具烃类特征的蚀变产物.搞清这些蚀变产物的成因机制,对探讨鄂尔多斯盆地后期改造阶段天然气逸散行为和特征可以提供重要的证据；因其有可能作为油气运移和逸散的指向,是连接无机砂岩型铀矿与有机能源矿产相互作用关系的桥梁,对探讨东胜砂岩型铀矿床的成生-富集环境具有重要意义.本文以盆地演化和后期改造期次及特征为基础和主线,探讨了天然气逸散与盆地演化-改造阶段重要地质事件的响应.在大量文献调研和野外考察的基础上,对各类蚀变样品、铀矿砂岩及围岩样品进行了薄片鉴定、扫描电镜(SEM)观察、阴极发光、黏土矿物X-衍射分析、全岩主要元素组成(XRF)、微量元素(ICP-MS)分析、镜质体反射率测定、有机质抽提分析、流体包裹体研究、方解石胶结物碳氧同位素分析等.对北部白垩系地层中油苗的地质、有机地化特征及区内中生界、古生界煤系地层的成熟度特征综合研究表明,其为上古生界的成熟天然气向北逸散在地表的显示.漂白砂岩野外露头地质特征、岩石学、矿物学、大量的岩石地球化学以及相关砂岩的对比研究显示,漂白砂岩与红色原岩的颜色变化、岩石学、地球化学特征指示了流体作用.研究区天然气逸散的地质背景以及流体地球化学研究进一步表明,上古生界天然气的散失为漂白现象的形成提供了还原流体环境,揭示砂岩漂白现象为上古生界天然气逸散过程中,还原性流体与岩石相互作用的结果,同时也表明其指示了天然气的大规模逸散作用.漂白现象的形成对论证东胜铀矿与天然气之间的有机-无机耦合关系提供了重要的地质证据,起着桥梁作用.东胜铀矿区砂岩矿石和特征蚀变砂岩的岩石学、矿物学、地球化学特征及砂岩中的有机质特征和成矿流体演化研究,以及漂白砂岩与铀矿床的时空分布、天然气逸散时间与铀矿成矿年龄的对比研究表明,上古生界天然气逸散对中生界铀成矿体系环境改变及铀的改造定位具有重要的作用.晚侏罗世以来,东高西低的大斜坡利于含铀含氧水进入盆地进行预富集,钙化木成因表明这种淋滤成因的大量碳酸根与铀酰离子络合,成为其迁移的有效载体,稀土元素特征也支持这一证据.晚白垩世的构造变动,使盆地上古生界天然气逸散,与流经围岩作用,形成了盆地东北部的漂白蚀变、绿色蚀变及砂岩中的碳酸盐胶结,漂白蚀变前已述及.绿色蚀变砂岩Fe3+/Fe2+值低、Fe2+含量高,代表了还原作用的产物,直罗组灰色含矿砂岩和绿色蚀变砂岩中流体包裹体特征(烃类包裹体,成分主要为CH4 和CO2)、方解石胶结物δ13C 值(大部分低于-10‰,低至-19.60‰),均表明研究区发生过一定规模的天然气逸散作用历史,改变了铀成矿体系环境.当pH、Eh 降低时,REE 和U 的碳酸盐络合物分解,从而使U 和REE 沉淀富集,促进铀成矿.中新世晚期(8 Ma)以来,盆地反转易位,出现东降西隆的格局,缓倾的单斜使流体动力减弱,利于铀矿保矿.