芒来铀矿床位于二连盆地中东部马尼特坳陷西南部的塔北凹陷内,地处巴彦乌拉大型铀矿床和赛汗高毕中型铀矿床之间,属于整个古河谷铀成矿带的中轴地带,目前该矿床研究程度较低,对该矿床的矿床地质特征、岩石学特征、铀矿物特征、元素地球化学特征进行研究,总结控矿因素与铀成矿作用,探讨矿床的成因机制,有利于探明二连盆地古河谷铀成矿带的区域成矿规律,也能为铀矿的进一步勘查、开采提供理论依据。本文在总结前人研究成果和野外钻孔岩心观察基础之上,通过镜下薄片鉴定、α径迹蚀刻、电子探针分析及元素地球化学分析等手段对二连盆地芒来铀矿床的矿床地质特征、含矿层岩石学特征、铀矿物特征及成因、微量元素、稀土元素地球化学特征进行了研究,总结了铀成矿地质条件和成矿作用,建立了铀成矿模式,取得了以下几点认识:（1）芒来铀矿床受潜水—层间氧化带控制,矿体主要呈板状产于赛汉组上段底部灰色砂体中,为一套辫状河沉积体系下的河道砂体构成。砂体厚度55～70m,含砂率60～70%的河道滞留、心滩部位是铀矿化的主要地段。（2）目的层砂岩成分及结构成熟度低,岩石类型主要以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,呈基底式胶结、杂基支撑结构。成岩主要经历了压实、胶结、交代、溶蚀、重结晶和热流体改造等过程,可划分为沉积阶段、早成岩阶段A期、早成岩阶段B期、中成岩阶段A期、表生成岩阶段和热液改造阶段等6个成岩阶段,其中表生成岩阶段和热流体改造阶段与铀成矿关系密切。（3）铀矿物主要呈团块状、条带状和分散吸附状分布,其中团块状和条带状铀矿物均分布于黄铁矿内部或周围,散点状主要分布于胶结物的粘土矿物中,与星点状分布的细粒黄铁矿共生。铀矿物主要为铀石、沥青铀矿和磷钙铀矿,铀石分布于英边缘及半自形粒状黄铁矿周围,与石英在碱性条件下的溶解有关;沥青铀矿主要分布在黄铁矿和有机质附近,是黄铁矿与有机质多期还原叠加形成;磷钙铀矿是一种次生铀矿物,呈网脉状、绒毛状胶结黄铁矿,是后期流体改造的结果。（4）微量元素蛛网图显示铀矿石与氧化砂岩和还原砂岩模式特征相似,表明它们具有相同的物源特征。从围岩到铀矿石,Th、Mo、Li、Be、Cs、Cu、Pb、Zn、Sb等元素含量明显升高,其中Th、Sb、Pb与U相关性最好,可作为找矿指示元素。（5）稀土元素球粒陨石标准化配分曲线特征显示三类砂岩具有相同的物源、沉积成岩演化环境和构造背景,物源来自被动大陆边缘。稀土元素北美页岩标准化模式图显示,砂岩整体呈现Ce正异常,矿石中稀土元素富集明显,且Eu呈现负异常,表明成矿整体是一个还原环境,可能与后期还原性热流体的改造有关。（6）矿床的形成主要受构造、铀源、地层与沉积体系、氧化带发育程度等地质条件控制,成矿受到成岩演化、微量元素、稀土元素的制约,成矿过程可分为沉积预富集阶段（K1S2）、潜水层间氧化成矿阶段（K2-E1）、热流体改造阶段（E1-E2）、保矿阶段（E2-Q）四个阶段。