我国砂岩型铀矿床集中分布于北方含油气盆地,大多位于盆地边缘。此次新发现富铀地层位于松辽盆地内部隆起区,为新类型“盆内隆缘式”构造样式。这种类型为砂岩型铀矿勘查工作提供了新的方向。本文通过对松辽盆地XX地区东西向、南北向若干钻孔岩心中的富铀地层—四方台组进行编录、取样和测井曲线研究,发现铀富集主要分布于四方台组一段和二段灰白色中砂岩中。结合研究区东西方向上4个钻孔剖面含矿层和不含矿层的岩石学、矿物学分析,认为富铀砂岩主要为长石岩屑砂岩,并且东西方向上钻孔分别为非矿化孔、矿化孔,相对应含矿层砂岩由长石砂岩转变为长石岩屑砂岩-岩屑砂岩。同时反映了砂岩特殊的成分组成、结构特征与铀富集紧密联系。通过钻孔岩心的颜色、沉积构造、含有物及特殊矿物,确定研究区四方台组沉积微相识别标志。根据四方台组岩相组合、沉积构造及测井曲线资料的综合分析,确定了研究区四方台组为一套曲流河-三角洲(平原)沉积体系。在单井沉积相和连井沉积相分析基础上,明确了四方台组各段沉积微相展布特征:垂向上,发育曲流河-三角洲平原相-曲流河相沉积,反映研究区在四方台期水体较浅且动荡;纵向上,东部主要发育曲流河沉积,西部主要发育曲流河-三角洲(平原)沉积,认为东部为富铀地层的物源方向,西部为富铀地层的沉积中心。通过对研究区围岩、矿化砂岩和富铀砂岩的地球化学分析,发现三者在微量元素蛛网图上特征基本一致,仅富集和亏损程度略有不同,可能受后期流体改造影响。除U元素外,其他元素的富集程度普遍较低,并未出现典型层间氧化带砂岩型铀矿Mo-V-Re-Sc等元素共同富集的现象,与典型砂岩型铀矿特征存在差异。相关性趋势上显示,富铀砂岩相比围岩、矿化砂岩,其中的铀与其他微量元素之间相关性更明显。稀土元素球粒陨石标准化配分曲线显示,围岩、矿化砂岩和富铀砂岩均呈右倾,具有轻稀土富集特点,并且轻稀土组分内部分馏强于重稀土;δEu大部分呈负异常,个别呈正异常,可能由斜长石所致;δCe基本无异常或略显负异常。稀土元素北美页岩标准化配分曲线显示,围岩、矿化砂岩和富铀砂岩与大陆上地壳配分曲线相似,其差异性可能为经历后期流体蚀变所致。三者的Ceanom指数反映古水介质条件均为还原环境。Hf-La/Hf、La/Sc-Co/Th、REE-La/Yb、Zr/Sc与Th/Sc比值判别图解指示围岩、矿化砂岩和富铀砂岩物源为长英质岩石。Th-Co-Zr/10、La-Th-Sc、La/Sc-Ti/Zr图解也反映物源可能来自海西期花岗岩和燕山期花岗岩等多个来源,源岩的构造背景可能为活动大陆边缘和大陆岛弧。通过Grant等位线法对富铀地层分析发现铀的富集过程中多种微量元素迁出,轻、重稀土元素表现出不同的活性。通过对近东西向4个钻孔四方台组沉积相与环境敏感元素分析,发现铀集中于四方台组一段曲流河道相内,且气候越干旱、水体盐度越高、古介质条件越还原,越有利于铀富集。总的来说,XX地区富铀地层与典型砂岩型铀矿特征上存在差异,明显受沉积相控制,并且铀的富集是受多方面因素所影响。