鄂尔多斯盆地是我国重要的能源矿产基地,是典型的多种有机-无机能源矿产共存富集盆地。近年来,盆地北部东胜、杭锦旗等大型砂岩铀矿床的发现,使得这一地区的铀矿研究得到重点关注。目前的研究认为,盆地自中新生代以来后期改造强烈,导致油气藏的改造破坏,引起油气向盆地北部运移耗散,进而形成了研究区后生成岩蚀变与铀矿富集与定位的现状。基于以上认识,在东胜矿区已有研究成果的基础上,结合近年来新发现的杭锦旗铀矿特征,本次研究将主要从稳定同位素的角度来对后生成岩蚀变-铀富集与油气耗散作用的关系进行研究探讨。针对研究区的漂白砂岩、绿色蚀变砂岩、碳酸盐化和黄铁矿化等一系列成岩蚀变现象,在总结前人研究成果的基础上,借助稳定同位素C、O、S、H和Si的示踪效应,对研究区的后生成岩蚀变-铀富集与油气耗散的关系展开综合论述。研究发现,黄铁矿中的硫同位素及其产状特征,表现出生物成因的特征,认为在研究区存在广泛的微生物作用；通过硫同位素对比认为,黄铁矿中的硫主要来自于上古生界天然气的耗散作用,并有少部分来自地层中的煤屑和下覆地层延安组煤层的生烃作用。后生碳酸岩胶结物和“钙化木”C-O同位素组成中,δ13C明显偏负值,表现出有机碳来源的特征。综合前人对东胜铀矿中烃类物质和微生物分解作用的研究,认为碳酸岩化的形成与微生物分解有机质的作用有关,是上古生界天然气耗散形成的凝析油,后期经过微生物的降解而生成二氧化碳,从而导致了大规模碳酸盐的形成。漂白砂岩中高岭石的δD、δ180组成整体反映了,以热液成因为主的特征。高岭石的热液成因的特征说明了高岭石化的形成与该地区铀富集效应为同一热液流体活动形成,铀的富集与高岭石化存在成因上的联系。同时,对比高岭石硅同位素与铀石中硅同位素的组成发现,两者硅同位素组成一致,进一步证明是油气耗散作用导致了高岭石的形成和铀的富集效应。后生方解石包裹体中的的气相组分与天然气成分一致,主要以甲烷为主,证实了天然气充注事件的存在；均一温度测试表明,存在多期不同性质的流体活动,其中早期的常温流体(45℃～65℃)代表了古层间氧化带形成的流体特征,后期还存在低温热液流体活动(140℃～180℃),这期流体代表了天然气耗散作用下的低温热液流体的性质；包裹体H-O同位素组成表明了成矿流体中的水以大气降水为主,并且受到天然气中氢同位素的混染。综合各方面的证据认为,盆地北部杭锦旗-东胜铀成矿带的铀富集与后生成岩蚀变现象的形成,受控于上古生界天然气的耗散作用。在盆地阶段性的构造演化背景下,盆地上古生界煤成天然气沿构造带向盆地北部耗散,导致了直罗组和延安组地层后生成岩蚀变的形成,并叠加早期形成的层间氧化带铀矿,造成铀的进一步富集和后期的保存。最终形成了成岩蚀变、铀成矿、流体活动等多位一体的铀矿矿集区。本次关于稳定同位素的研究认识,为油气耗散理论体系提供了强有力的证据,为后生成岩蚀变与铀富集效应之间关系的建立提供了重要的依据。