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位于巴音戈壁盆地南部的塔木素铀矿床在矿化特征上明显有别于我国北方其他砂岩型铀矿床,对于该矿床的成因也存在较大的争议。通过岩石学、同位素地质学、扫描电子显微镜、阴极发光、径迹蚀刻等综合研究,结果显示塔木素铀矿床巴音戈壁组上段第三岩性段(K 1 b 2-3)含铀泥灰岩至少经历了4个阶段的成岩作用,铀矿物呈微粒(粒径<1μm)浸染状分布于最早期的角砾中,具有沉积成岩成因特征,成矿物质主要来自于沉积成岩期水体中溶解的铀并因蒸发浓缩作用而富集在特定的层位。巴音戈壁组上段第二岩性段(K 1 b 2-2)含铀砂岩