本论文根据岩心观察和岩石薄片鉴定、定量矿物扫描（QEMScan）、全岩X衍射、电子探针及能谱、主量与微量元素、碳氧同位素和流体包裹体测温等资料和技术手段对二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积岩进行了系统的矿物学与岩石学以及地球化学研究,分析了热水沉积岩的矿物组成、岩石结构与构造、地球化学特征,深入探讨了热水沉积矿物的沉淀顺序、热液流体来源与性质及其演化、热水沉积矿物沉淀顺序的控制因素。研究表明:白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积矿物主要包括黄铁矿、菱镁铁矿、方沸石、钠沸石、钠长石、微斜长石、白云石,其次是少量的萤石、滑石、重晶石、菱锶矿、芒硝等矿物。岩石具有泥晶结构、团块结构和热水内碎屑结构;宏观上发育纹层状构造、条带状构造、网脉状构造、同生变形构造、喷流构造、角砾状构造、蝌蚪状构造和星散状构造。在纹层或条带构造中,构成纹层的主要矿物具有从沸石变为长石,再然后逐渐过渡为白云石的特点;在角砾或团块中,中心首先出现黄铁矿或菱镁铁矿,向外变为方沸石或钠沸石,最外为白云石;在裂缝充填的矿物组合中,裂缝边部为菱镁铁矿或沸石,向裂缝中心逐渐过渡为白云石。根据地球化学的系统研究,菱镁铁矿的形成温度为258℃～292℃,方沸石的形成温度为200℃～252℃,钠沸石的形成温度为141℃～228℃,白云石均一温度最低,为112℃～206℃。综合热水沉积矿物的空间分布、矿物学及地球化学等特征,认为研究区热水沉积矿物的沉淀序列为:黄铁矿—菱镁铁矿—方沸石—钠沸石—钠长石—微斜长石—白云石—重晶石—萤石。在不同的热水沉积阶段和期次,受流体性质等各种因素的影响,通常出现其中某几种矿物的组合。在初期溢流阶段热液流体能量较弱,流体密度较低,主要形成由方沸石—钠沸石—白云石顺序组合;喷流早期阶段,热液流体携带大量Fe、Mg、Na、K、Al、Si等离子,温度和密度较高,形成由黄铁矿—菱镁铁矿—方沸石—钠沸石的序列组合,并产生同生变形构造;喷流中期阶段热液活动强度最大,主要形成由黄铁矿—菱镁铁矿—方沸石—钠沸石—白云石的序列组合,伴生角砾状构造;喷流晚期热液活动逐渐减弱,白云石含量增多,主要为方沸石+钠沸石+白云石、或方沸石+白云石、或钠沸石+白云石组合;最后晚期溢流阶段热液活动逐渐衰退,主要形成长石—沸石或长石—白云石组合。上述热水沉积矿物沉淀顺序受区域大地构造背景、热液性质及活动强度、热液流体中元素活泼性、热液温度与压力及其下降速度、不同热液活动阶段热水性质、以及距喷流和溢流口位置远近等多种因素影响。