北天山冰草沟铀磷矿床受玄武安山岩与砂岩的接触界面控制,属于典型的热液铀磷矿床。本文以横穿矿体的典型剖面为研究对象,借助显微镜、XRF、ICP-MS等研究手段,对矿石和赋矿围岩开展了详细的矿（岩）相学和剖面地球化学研究工作,探讨了成矿过程中元素迁移规律;对铀磷矿石开展了α径迹蚀刻、显微镜、扫描电镜、电子探针和XRD粉晶衍射研究,分析了矿石中铀的存在形式和胶磷矿类型;利用LA-ICP-MS对矿石中的锆石开展了U-Pb年代学研究,初步探讨了该矿的成矿时代;对矿石和赋矿围岩中的磷灰石开展了LA-ICP-MS原位微量元素和Sr同位素的测试工作,在以上工作的基础上,综合前人的研究成果,总结了地质地球化学特征,探讨了该矿的成矿流体的特征、矿体空间定位的控制因素、铀磷沉淀机制及铀磷矿床成因,研究成果和结论如下:（1）矿相学研究显示,胶磷矿主要以团块状和胶状产出,部分呈短柱状或针状产出,主要沿钛铁矿、锆石、重晶石、钠长石等脉石矿物边缘交代产出。电子探针测试结果显示,胶磷矿中UO₂含量为0.33%⁰.59%,利用高氟低氯特征和CaO/P₂O₅比值以及矿石XRD粉晶衍射分析结果,进一步查明胶磷矿主要为氟磷灰石。矿石α径迹蚀刻实验表明,铀主要分布在氟磷灰石中。（2）剖面地球化学结果显示,成矿过程中铀与磷同步富集,除了U和P外,矿石还高度富集Ca、Sr、Zr、Th、HREE和Y等元素,结合胶磷矿原位微区元素地球化学分析结果,认为成矿流体具有强氧化性,可能是富含Ca、P、U、Ba、Sr、Zr、HREE和Y等元素以及富氟低氯的流体。（3）新鲜玄武安山岩具有相对较高的FeO含量（4.74%）和较低的OX值（0.9）,表明新鲜玄武安山岩表现出较强的还原能力,可能为铀矿体的空间定位提供了还原障。因此氧化还原界面是控制该矿床空间定位主要的控制因素。（4）LA-ICP-MS测试结果显示,胶磷矿显示重稀土富集而轻稀土亏损的特点,矿石全岩微量元素和稀土元素主要受胶磷矿控制。成矿流体I_Sr值处于0.705975⁰.706244,均值0.706037,认为成矿流体可能不是直接来源于地幔;而高于玄武安山岩I_Sr值(I_Sr平均值为0.703038),认为可能不是直接来自岩浆结晶分异的热液,与新生地壳较为接近,表明成矿流体可能与新生地壳有关。结合胶磷矿的Nb/Ta比值和高氟低氯特征,初步认为成矿热液可能与地壳部分熔融晚期结晶分异的热液有关。