松辽盆地是我国中新生代陆相沉积盆地之一,具有油气煤铀多种能源同盆共存的特点,也是目前进行砂岩型铀矿勘探工作的重要盆地。钱家店铀矿床地处松辽盆地南部钱家店凹陷内,是于我国东部地区发现的首个超大型砂岩型铀矿床。近几年来,已有众多学者对钱家店铀矿床进行了大量研究工作,在矿床构造背景、成矿特点、成矿条件以及控矿因素等方面均获得了显著的认识与成果。但对成矿时代、铀的赋存状态、成矿物质来源等事关成矿规律方面认识仍存在不同的看法,客观上影响和制约找矿勘探的实践。以前测年研究采用的是传统的全岩等时线方法,结果受到开放条件等因素的影响较大;本文选取松辽盆地钱家店铀矿床为研究目标,利用较为先进的LA-ICP-MS原位微区U-Pb测年方法对成矿时代进行分析测试,将其与区内地质背景相结合划分成矿阶段,为矿床的成矿时代认识提供了新的信息。同时,针对成矿物质来源方面认识存在的分歧,本次研究在利用Pb同位素识别成矿期和非成矿期黄铁矿研究的基础上,对比研究了矿石中共生矿物黄铁矿及基性岩脉黄铁矿中的原位微区S同位素地球化学特征,并将其与矿石中铀的赋存状态等认识相结合,揭示钱家店砂岩型铀矿床的成矿流体特征,综合分析矿床的成因特点,为深入认识矿床成矿规律及区内砂岩型铀矿勘探提供新的科学理论依据。钱家店铀矿床铀以吸附态占据主导地位,占73.5%;独立铀矿物含量较少,占26.5%,两者比例约为7:3,这种赋存状态有利于地浸。吸附态铀包括水溶态铀、碳酸盐结合态铀以及铁锰氧化物结合态铀,其中碳酸盐结合态铀含量最高;独立铀矿物主要为残渣态铀以及有机质黄铁矿结合态铀。其中铀矿物主要为沥青铀矿、钛铀矿以及含钛铀矿物,分别呈不同形态赋存于姚家组砂岩中。沥青铀矿主要与黄铁矿密切共生,或围绕黄铁矿边缘生长、或充填黄铁矿的裂隙、或与黄铁矿交叉共生产出;而钛铀矿以及含钛铀矿物则多独立产出,是铀与部分含钛矿物发生交代作用的产物。矿石铀的价态分布不一,当ω(U4+)/ω(U6+)<1时,U4+含量少于U6+,铀的含氧系数为也相对较高,铀趋向于呈氧化态,多以液态被吸附在结晶水、粒间溶液或液体包裹体等中。当ω(U4+)/ω(U6+)>1时,U4+含量较多,含氧系数相对较低,铀趋向于呈还原态,容易发生沉淀形成铀矿物。LA-ICP-MS U-Pb同位素测年主要得出0.179±0.025 Ma和1.408±0.060 Ma两个年龄结果,为更新世成矿时期。这个结果与以前全岩的测年数据相差较大,年龄具有较年轻的特点。依据盆地裂变径迹的研究表明,在上新世末期松辽盆地存在一次构造隆升活动,构造活化为成矿提供了有利的成矿条件,与本次成矿时段相对应,钱家店铀矿床在更新世阶段存在一次较集中的成矿,表明本次测试结果是合理的。结合前人在钱家店铀矿测年方面的研究,将钱家店铀矿床的成矿过程阶段划分为四个阶段:晚白垩世同沉积预富集期、始新世成矿期、上新世成矿期以及更新世成矿及保矿期。依据原位微区Pb同位素特征可区分成矿期和非成矿黄铁矿。钱家店铀矿床矿石中的黄铁矿206Pb/204Pb值和207Pb/204Pb值偏高,这是由于黄铁矿受到了U衰变产物206Pb和207Pb的污染,因此可以根据206Pb/204Pb值和207Pb/204Pb值明显偏高的特征来判断其为成矿期黄铁矿。成矿期黄铁矿的δ34S负值较大,表明钱家店铀矿床的S主要为有机硫或细菌硫酸盐还原硫,代表成矿经受了有机质和微生物还原作用,由微生物作用降解油气等有机质提供H2S形成黄铁矿。同时对比砂岩矿石与区内辉绿岩黄铁矿的S同位素发现,两者数据差别较大,明显不同源,因此认为辉绿岩并没有为钱家店铀矿床提供铀源,只是在区域上起到提供热源的作用,热液流体使钱家店铀矿床找中产生大量热液蚀变,有利于铀的进一步叠加富集。Pb同位素综合特征表明,基性岩浆作用辉绿岩主要为幔源或下地壳与地幔混合成因,这可能是本区与铀伴生的铼矿资源的来源。将黄铁矿S、Pb同位素结果与区内碳酸盐化和高岭石化的C、H、O等稳定同位素结果相结合,并根据矿床地质构造背景以及成矿特征综合分析钱家店铀矿的流体性质及矿床成因,认为钱家店铀矿床是一个多成因、多期次成矿即叠合复成因的层间氧化带砂岩型铀矿床,铀矿床的形成是两种成矿流体叠加作用以及三种来源铀的叠加富集的结果,两种成矿流体包括“含氧含铀表生流体”和“低温油气水热液”,三种来源铀包括“同沉积预富集铀”、“含氧含铀表生流体还原铀”和“低温热液油气水还原铀”。